聚合物/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/纳米复合材料的开发和相关理论研究受到广泛关注,但是目前对于聚合物/凹凸棒土复合材料的阻燃性能的研究却报道甚少。本论文研究了凹凸棒土对聚丙烯/膨胀型阻燃剂复合材料阻燃性能的影响及其协同阻燃机理。
应用熔融共混法制备了PP/ATP与PP/IFR(APP与PEK)复合阻燃材料和PP/IFR/ATP复合阻燃材料。通过测试复合材料的LOI和UL-94,发现ATP与IFR复配后复合材料的阻燃性能相对与PP/ATP与PP/IFR复合材料有明显的提高,ATP/IFR之间产生了协同阻燃效应,由于受热时,IFR与ATP之间形成了铝镁磷酸盐。并当复配阻燃剂中ATP含量为2％时,复合材料的综合性能最佳。为了提高PP/IFR/ATP复合材料的力学性能,采用硅烷偶联剂对ATP表面处理。由红外光谱图和力学性能结果分别发现,KH550被成功地接枝ATP上,经表面处理的ATP对PP/IFR/ATP提高了复合材料的力学性能,因为经过偶联剂表面处理后,ATP与基体之间的界面结合良好。为了进一步提高PP/IFR/ATP复合材料的阻燃性能,分别以三聚氰胺-甲醛树脂(MF)和尿素-三聚氰胺-甲醛树脂(UMF)为囊材,应用微胶囊化技术,得到了核-壳结构APP(MCAPP),将其与PER/ATP配合,通过熔融共混法制备了PP/改性膨胀型阻燃剂/ATP复合材料,发现PP/改性膨胀型阻燃剂/ATP复合材料的阻燃性能有明显的提高。这主要是PP/MCAPP/PER/ATP复合材料在燃烧过程中,可形成有效的残碳层覆盖在材料表面,阻止材料的进一步燃烧。通过SEM和TEM对复合材料微观结构的观察发现,少量ATP能够均匀分散在PP基体中。

    doi：
    10.7666/d.y1825260
    关键词：
    凹凸棒 纳米复合材料 阻燃性能 膨胀型阻燃剂 材料的力学性能 阻燃材料 偶联剂表面处理 聚合物 三聚氰胺 熔融共混 甲醛树脂 协同阻燃效应 微胶囊化技术 基体 材料微观结构 红外光谱图 硅烷偶联剂 阻燃机理 综合性能 性能影响
    作者：
    章驰天
    学位授予单位：
    南京航空航天大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    材料加工工程
    导师姓名：
    苏新清
    学位年度：
    2010
    语种：
    中文
    分类号：
    TB332 TQ325.14
    在线出版日期：
    2011年06月30日