聚丙烯-尼龍6-蒙脫石納米復(fù)合材料的制備及阻燃性能研究.pdf

1、本文以河北保定天然鈣基蒙脫土為原料，經(jīng)過提純、鈉化，再利用十六烷基三甲基溴化胺進(jìn)行有機(jī)化插層處理，制備了有機(jī)化蒙脫石(OMMT)，然后再以聚丙烯(PP)為主料，尼龍6(PA6)為輔料，添加一定量的脫水劑(多聚磷酸銨，APP)和發(fā)泡劑(三聚氰胺，MA)，采用熔融插層法制備了PP/PA6/OMMT納米復(fù)合材料，探索了OMMT的含量對PP/PA6/OMMT納米復(fù)合材料綜合性能的影響。通過對其結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能、阻燃性能的研究，得到以下的結(jié)論：

2、 1．天然鈣基膨潤土有機(jī)化研究結(jié)果表明，季銨鹽長分子鏈成功進(jìn)入了蒙脫石的層間，層間距由1.362nm擴(kuò)大到2.200nm，有機(jī)長分子鏈與蒙脫石片層間成31.85°的夾角排列，改變了蒙脫石層間距，降低了結(jié)晶有序度。 2．制備了PP/PA6/OMMT納米復(fù)合材料，納米復(fù)合材料有機(jī)化蒙脫石層間距由2.200nm增大到2.800nm，聚合物高分子鏈進(jìn)入了蒙脫石的層間，并以插層一剝離型結(jié)構(gòu)形式存在。 3．隨著有機(jī)蒙脫石含量從2

3、％增加到12％，PP/PA6/OMMT納米復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度先升高后降低，當(dāng)OMMT含量為4％時，其拉伸強(qiáng)度最大，從33.1MPa升高到38.0MPa，比純PP材料提高了約15％；當(dāng)OMMT含量在2～6％時沖擊強(qiáng)度明顯提高，當(dāng)OMMT含量為6％時，其沖擊強(qiáng)度最大，從3.6KJ/m<'2>提高到6.1KJ/m<'2>，比純PP材料提高了69.5％。 4．納米復(fù)合材料的熱分解溫度隨著OMMT含量的增加逐漸升高，從323.7℃升高到3

4、50.4℃，溫度升高最大達(dá)27℃：隨著納米復(fù)合材料中OMMT含量的逐漸增大，剩炭率也逐漸從1.84％升高到16.2％。 5．納米復(fù)合材料的氧指數(shù)(LOI)隨著OMMT含量的增加逐漸增大，從18增大到22，當(dāng)OMMT的含量超過6％時，其氧指數(shù)增幅不大。 6．當(dāng)OMMT含量達(dá)到4％時，其納米復(fù)合材料的水平垂直燃燒測試可達(dá)HB級(UL-94)；錐形量熱儀測試結(jié)果顯示其熱釋放速率峰值(PHHR)隨著OMMT含量的增加從1750.