鐵蒙脫土協(xié)效阻燃聚合物納米復合材料的制備及性能研究.pdf

1、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯(PS)等聚合物具有易加工，耐化學藥品等優(yōu)良特性，廣泛應用于家電建筑和汽車等領域，然而這些聚合物極易燃燒，使其應用領域受到很大限制。本論文對清潔高效阻燃技術及復合材料阻燃性能測試方法進行了綜述，結合國內外阻燃研究進展和本課題組有關工作的基礎，認為納米復合與過渡金屬元素的催化成炭相結合有望發(fā)展成為聚合物材料的新型阻燃技術?；诖耍捎盟疅岱ㄔO計合成具有層狀結構和過渡金屬鐵離子且組分可調的新型鐵基蒙脫土，并與無鹵阻燃

2、劑協(xié)效用于制備阻燃PP/IFR/Fe-OMT、HIPS/ATH/Fe-OMT等納米復合材料，研究了鐵基蒙脫土與膨脹型阻燃劑和氫氧化鋁協(xié)效阻燃聚合物體系的結構、燃燒性能，并對其機理進行了推導。主要工作如下:
　　(1)采用水熱法制備出新型鐵蒙脫土，采用X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(SEM)、透射電鏡(TEM)、紅外光譜(FT-IR)等對鐵蒙脫土(Fe-MMT)的結構進行表征，表明形成了Fe-MMT的片層晶體結構;用十六烷基三甲基溴

3、化銨對其進行有機改性得到有機改性鐵蒙脫土(Fe-OMT)，有機改性劑使蒙脫土層間距增大;并通過熱重分析(TGA)對Fe-MMT和Fe-OMT的熱解和穩(wěn)定性進行了研究。
　　(2)采用熔融共混法制備了PP/IFR/Fe-OMT納米復合材料。采用XRD、FT-IR、TEM對聚合物復合材料的結構進行了表征，結果表明得到的聚合物復合材料為層離或插層結構;采用氧指數(shù)(LOI)、垂直燃燒(UL94)、煙密度儀、錐形量熱儀等研究聚合物復合材料的

4、燃燒性能，結果顯示Fe-OMT能促進聚合物催化分解成炭，顯著提高聚合物的LOI和阻燃級別，降低煙密度和熱釋放速率峰值;Fe-OMT在阻燃體系中的協(xié)效作用能使IFR的用量大幅度減少，并能夠保持材料良好的阻燃級別。
　　(3)采用熔融共混法制備了插層型的HIPS/ATH/Fe-OMT納米復合材料。通過與HIPS/ATH、HIPS/ATH/Na-OMT和HIPS/ATH/Fe2O3等復合材料在燃燒性能方面的對比發(fā)現(xiàn)，F(xiàn)e-OMT在HIP