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ABS树脂纳米阻燃复合材料将是有潜力的研究方向 |
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| ABS树脂纳米阻燃复合材料将是有潜力的研究方向 |
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| 作者：佚名 文章来源：- 点击数： |
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當前，對ＡＢＳ阻燃而言，鹵素阻燃劑仍占主導地位，此類阻燃劑存在發煙量大，燃燒時釋放出鹵化氫气体，進而吸水形成具有強腐蝕性的氫鹵酸而造成二次公害。所以目前ＡＢＳ阻燃正趨向于無鹵化，對無鹵阻燃劑的研究成為世界各國的熱點之一，無鹵化已成為阻燃劑開發、應用的主要趨勢。近年來對新型阻燃、消煙劑的研究正悄然興起，其中有机硅粉和納米粘土（ｎ－ＭＭＴ）就屬于這類物質。有机硅粉自身的熱釋放速率很低，且受外部熱流的影響很小，它們以极低的含量（一般２％以下）填充在聚合物中就可以顯著降低聚合物的熱釋放速率，并且燃燒時不產生煙霧。納米粘土（ｎ－ＭＭＴ）具有优良的阻燃效果，是因為一方面納米粘土的片層結构本身具有优异的阻燃和阻隔性能，另一方面由于聚合物分子鏈通過插層的方法進入到粘土的片層間，分子鏈的運動受到粘土片層的限制，起到保護的作用，因此可以提高材料的阻燃和耐熱性能。
采用插層法制備的聚合物 ／粘土納米复合材料因表現出許多优异的性能已引起了人們的极大的興趣。插層复合法是制備高性能聚合物基納米复合材料的一种重要方法，也是當前材料科學領域研究的熱點.它是將單体或聚合物插入到粘土片層間，破坏粘土的片層結构，使其以厚度為１ｎｍ左右的片層分散于聚合物中，形成聚合物納米复合材料。聚合物与粘土達到分子水平的复合，大大增
加了聚合物与蒙脫土的界面相互作用，從而使复合材料具有卓越的力學性能及阻燃性能。聚合物 ／蒙脫土納米复合材料具有特殊的阻燃性能。１９９７年Ｊｅｆｆｅｒｙ等人利用錐形量熱計 （ＡＳＴＭＥ１３５４， ＩＳＯ５６６０以及ＢＳ４７６１５標准） 對尼龍６／粘土納米复合材料的阻燃性能進行了對比研究，結果表明，尼龍６／蒙脫土納米复合材料具有特殊阻燃性能。對無机添加
型阻燃劑如Ａｌ（ＯＨ）３和Ｍｇ（ＯＨ）２而言，其阻燃作用主要表現在對燃燒的隔絕、冷卻和稀釋效應。粘土作為一种耐火的層狀硅酸鹽，通過插層以納米尺度均勻分散在聚合物中，具有高熱穩定性的蒙脫土片層在二維方向的阻隔作用將對聚合物的降解燃燒產生重大影響。
ＡＢＳ／粘土納米复合材料的研究報道很少， Ｌｅｅ等采用乳液法合成ＡＢＳ／粘土納米复合材料， 熱分解起始溫度比純ＡＢＳ提高４０～５０℃。Ｓａｍ等運用熔融插層法制備出ＡＢＳ／粘土納米复合材料。Ｓｈａｏｆｅｎｇ Ｗａｎｇ等對粘土進行有机化改性， 制得有机粘土， 再通過熔融插層的方法成功制備出ＡＢＳ／有机粘土納米复合材料， 當粘土含量在５％時， 可使材料的氧指數提高０﹒５， 优于普通的复合材料， 熱失重分析表明， ＡＢＳ失重存在兩個階段， 第一階段約從２５０～５００℃， 第二階段約從５００～６００℃， 第一階段主要是ＡＢＳ主鏈上丁二烯、苯乙烯、丙烯 鏈段依次熱解、斷裂為小分子的過程， 失重量約８０％， 決定著ＡＢＳ的熱穩定性。插層型ＡＢＳ／粘土在熱降解第一階段形成碳－ 硅酸鹽的交替排列的多層納米結构， 并且在６００℃時依然穩定。ＸＲＤ和ＴＥＭ清楚表明， 經過６００℃處理后， 以剝离－ 插層共混形式分布在ＡＢＳ中的有机粘土自動進行結构重排， 變為密集穩定的多層結构， 多碳層具有增強作用， 促使材料的表面形成堅固的碳層， 這正是ＡＢＳ／粘土納米复合材料的熱穩定性高于純ＡＢＳ的原因。目前僅僅通過粘土与ＡＢＳ形成納米复合材料而達到阻燃的效果并不十分理想， 有時還需要選擇合适的傳統阻燃劑添加到ＡＢＳ中， 比較常用的是磷系、氮系及無机的Ｍｇ（ＯＨ）２。但納米阻燃复合材料將是一個极具發展潛力的研究方向。
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