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UPR助剂研究(一) 阻燃剂2

 UPR助剂研究(一) 阻燃剂2

阻燃剂/不饱和聚酯/蒙脱土纳米复合材料的性能

本文制备了阻燃剂含量为10%的不饱和聚酯复合材料,材料的性能列于Tab.1,其氧指数为24.1,冲击强度和拉伸强度与纯不饱和聚酯相比均有所下降,专家,通过加入有机蒙脱土来提高材料的阻燃性能和力学性能。

①阻燃性能及机理分析:Fig.3示出了不同有机蒙脱土加入量对含溴阻燃剂10%的复合材料阻燃性能的影响。从图中可以看出,当有机蒙脱土的加入量为0.6%时,氧指数达到最大值25.4。比DBDPO/UP复合材料的氧指数24.1提高了1.3。而随有机蒙脱土含量继续增加,氧指数逐渐下降,这是因为在蒙脱土有机化过程中使用了有机氨,随着有机蒙脱土含量的增加,有机氨含量也随之增加从而降低了材料的阻燃性能。

Fig.4为材料燃烧后残余物的扫描电镜照片。从中可以看到UP燃烧后几乎没有炭层形成,而是形成了蜂窝状的絮状物,难以隔绝可燃气体外逸,而DBDPO/UP燃烧后的残余物中炭层致密度,比纯UP燃烧后的有所增加,而Fig.4(c)中DBDPO/OMMT/UP的炭层,更加致密、没有小孔和缝隙。这是因为当样条燃烧时,有机蒙脱土片层对不饱和聚酯分子有很强的固定作用,而且有机蒙脱土片层的阻隔作用,可以阻止热量和可燃挥发物的传输,促进聚合物成炭,同时由于聚合物基体受热后,不能完全燃烧而转化为多炭残余物。

②力学性能:Fig.5示出了OMMT加入量,对材料冲击性能和拉伸性能的影响。由图可见随着OMMT含量的增加,出现了一个先增加后降低的趋势。冲击强度在有机蒙脱土含量为0.5%时,达到最大值5.98kJ/m2,与DBDPO/UP复合材料的冲击强度3.23kJ/m2相比提高了85.14%。相应有机蒙脱土含量为0.5%时,拉伸强度达到最大值57.13MPa,比DBDPO/UP复合材料的拉伸强度42.35Mpa,提高34.9%。加入有机蒙脱土后,复合材料的冲击强度和拉伸强度同时提高。这是由于有机蒙脱土片层间相互作用力较强,不饱和聚酯进入有机蒙脱土层间,其分子链受到束缚、运动能力下降。有机蒙脱土片层在不饱和聚酯基体,就起到相当于交联点的作用,增加了不饱和聚酯的强度。同时当基体受到冲击时,粒子与基体之间产生微裂纹(银纹),同时有机蒙脱土片层之间的不饱和聚酯也产生塑性变形,吸收冲击能从而达到增韧的效果。

3、结论

有机蒙脱土含量为0.6%时复合材料的阻燃性能最好,氧指数为25.4,冲击强度和拉伸强度分别为5.90kJ/m2和55.5MPa,比DBD/PO/UP复合材料分别提高了82.66%和31.05%。通过数码照片和扫描电镜形貌分析表明:蒙脱土的阻燃协效作用是由于它,能帮助复合材料在燃烧时形成炭层,隔绝空气和阻止挥发物的逸出。dKEYjaK

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标签:UPR助剂研究一 阻燃剂2
分类:阻燃面料动态| 发布:clsrich| 查看: | 发表时间:2014-02-08
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