凹凸棒土结构中具有结晶水和可以吸附气体，因此在阻燃方面具有潜在的应用价值，此方面的研究目前很少。鉴于此，本实验通过阻燃剂复配技术，将有机无卤阻燃剂与凹凸棒土复配，制备无卤阻燃PP无卤阻燃ABS塑料，研究其阻燃性能、热性能以及力学性能等。通过本课题研究，达到降低阻燃剂用量，提高材料阻燃性能、耐热性能以及加工性能等目的。
利用不同浓度的盐酸对凹凸棒土进行酸处理改性，进而用十六烷基三甲基溴化铵和硅烷偶联剂进行有机改性处理。通过XRD、FT-IR、TEM等对其结构进行了表征。研究结果表明，经酸处理后的凹凸棒土中碳酸盐杂质减少，晶体结构未受到明显破坏。凹凸棒土经过十六烷基三甲基溴化铵改性，可以检测到有机基团包覆到了凹凸棒土表面，疏水性增加。天然凹凸棒土经偶联剂KH550处理之后杂质变少，粒子变得均匀分散，团聚现象减少，粒子直径变小，颗粒均匀分散，有利于与聚丙烯的均匀混合。
在PP中添加阻燃剂和改性凹凸棒土，制备阻燃PP/凹凸棒土塑料，对其进行力学性能、热性能及阻燃性能等的研究。研究结果表明，天然凹凸棒土经偶联剂KH550处理之后杂质变少，粒子变得均匀分散，团聚现象减少，粒子直径变小，颗粒均匀分散，有利于与聚丙烯的均匀混合。聚丙烯加入了一般阻燃剂后力学性能基本无变化，添加凹凸棒土之后，其拉伸强度稍有降低，但弯曲强度有较大幅度提高。处理过的凹凸棒土能够和聚丙烯均匀混合，制成样品的断面光滑度较添加一般阻燃剂有所提高。加入了凹凸棒土后，PP塑料的热稳定性增大，最终分解温度升高。凹凸棒土和一般阻燃剂（聚磷酸铵和三聚氰胺）对聚丙烯的阻燃有一定的协同效应，使聚丙烯的整体阻燃性提高。加入了凹凸棒土后，极限氧指数值进一步升高，可达到27以上，PP阻燃性能有较大改善。
在ABS中添加阻燃剂和改性凹凸棒土，制备阻燃ABS/凹凸棒土塑料，对其进行力学性能、热性能及阻燃性能等的研究。研究结果表明，添加阻燃剂的ABS的氧指数有所提高，但是幅度不大;添加凹凸棒土的ABS的氧指数大大提高了，阻燃性能得到了很好的增强。添加阻燃剂的ABS和添加凹凸棒土的ABS的应变和拉伸强度和纯ABS相比降低。添加阻燃剂的ABS和添加凹凸棒土的ABS的弯曲强度降低。

    关键词：
    阻燃塑料 凹凸棒土结构 制备工艺 力学性能
    作者：
    李宗霖
    学位授予单位：
    天津工业大学
    授予学位：
    硕士
    学科专业：
    材料工程
    导师姓名：
    赵义平
    学位年度：
    2013
    语种：
    中文
    分类号：
    TQ328.3 TQ314.248
    在线出版日期：
    2013年06月19日