PA6/PP/MMT纳米复合材料相态结构及阻燃特性研究

来源 :西安科技大学 | 被引量 : 0次 | 上传用户:pengqiuyu1990
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聚合物/蒙脱土纳米复合材料具有独特的阻燃性能,与传统阻燃材料相比具有添加量小、无卤、对基体材料性能影响小等特点,因此高阻燃性能的聚合物/蒙脱土纳米复合材料的开发研究受到广泛关注。但是聚合物/蒙脱土纳米复合材料不能满足一般材料对阻燃性能的要求,而且,在众多的聚合物/蒙脱土纳米复合材料的研究中,均采用单一的聚合物基体,而对以共混物为基体的纳米复合材料研究较少。本论文对PA6/PP共混物/蒙脱土纳米复合材料进行了研究,通过改变该复合材料的组成和相结构来提高该复合材料的阻燃性能。 首先采用熔融插层法制备了PA6/PP/MMT纳米复合阻燃材料,通过XRD、SEM、DSC和LOI等对其结构和性能进行了表征。结果表明:蒙脱土在PA6/PP-g-MAH/PP/MMT(0/5/100/4)复合材料中呈现剥离结构,在PA6/PP-g-MAH/PP/MMT(70/5/30/4)中呈现插层结构。当改变PA6/PP/MMT复合材料中的PP、PP-g-MAH和蒙脱土的含量时,该复合材料的拉伸性能和吸水性也会随着变化。随着PP含量的增加,该复合材料的拉伸强度和吸水率均呈下降趋势;随着PP-g-MAH含量的增加,复合材料的拉伸强度逐渐升高,当PP-g-MAH含量为5份时,拉伸强度达到最大,吸水率随之降低;随着MMT含量的增加,该复合材料的拉伸强度逐渐升高,当其含量为4份时,拉伸强度最大,当MMT含量为1份时,吸水率最低。综合考虑当PP含量为30份、PP-g-MAH含量为5份,蒙脱土含量为4份时,该复合材料的力学性能达到最佳,吸水性能最差。呈现插层型结构的PA6/PP/MMT复合材料具有较高的阻燃性能。 进一步用XRD、DSC和SEM分析方法研究了PA6/PP/MMT复合材料的相态结构和结晶度与阻燃性能的关系。结果分析表明未加PP-g-MAH时,该复合材料呈现明显的海岛结构,相界面清晰,阻燃性能较差,但当加入5份PP-g-MAH后,该海岛结构消失,PP粒子均匀地分散在PA6基体中,而且粒度变小,界面之间的粘结力提高,表现出良好的阻燃性能。PA6/PP/MMT复合材料中PA6的结晶度对该复合材料的阻燃性能也有一定的影响,结晶度越低,复合材料的阻燃性能越好,当其组成为70/5/30/4时,结晶度最低。PA6/PP/MMT复合材料燃烧实验表明:当PA6/PP-g-MAH/PP/MMT复合材料
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