UPR助剂研究(一) 阻燃剂2

UPR助剂研究(一)阻燃剂2

⑵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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