PP/有机改性蒙脱土纳米复合材料的性能

采用熔融插层法制备了聚丙烯/有机改性蒙脱土(PP/OMMT)纳米复合材料,研究了OMMT用量对PP基体力学性能和阻燃性能的影响,利用透射电镜(TEM)分析了OMMT在PP基体中的分散性。结果表明:OMMT的加入有助于提高PP基体的力学性能和阻燃性能;熔融插层法可以使PP的大分子链有效地插入OMMT的片层之间;随着OMMT用量的增加,其在PP基体中的分散性变差。     

HIPS/蒙脱土复合材料炭层结构对阻燃性能的影响

采用熔融插层法制备了不同有机蒙脱土(OMMT)及无机蒙脱土(MMT)含量的HIPS/OMMT和HIPS/MMT复合材料,并通过锥形量热仪评价了复合材料的阻燃性能;采用数码相机、扫描电镜(SEM)观察了燃烧残余物结构。结果表明,OMMT的加入显著提高了HIPS/OMMT复合材料阻燃性,而MMT的加入,HIPS/MMT复合材料的阻燃性能提高不明显。HIPS/OMMT复合材料燃烧结束形成了皮层-蜂窝层复合的炭渣结构,对其阻燃性有重要的影响。     

PP／蒙脱土纳米复合材料的性能研究

采用熔融插层法制备出了聚丙烯（PP）／蒙脱土（OMMT）纳米复合材料,研究了蒙脱土的加入量对PP基体力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,蒙脱土的加入有助于提高PP基体的力学性能和阻燃性能。     

聚丙烯的协效阻燃研究

采用熔融共混法制备出了聚丙烯（PP）/纳米氢氧化铝（nano-ATH）/有机改性蒙脱土（OMMT）纳米复合材料,研究了OMMT的加入量对PP/nano-ATH复合材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,OMMT的加入,可以改善PP/nano-ATH复合材料的拉伸性能、弯曲性能和阻燃性能,但会严重损害PP/nano-ATH复合材料的冲击强度。     

聚丙烯/有机蒙脱土/滑石粉纳米复合材料的制备与性能研究

采用双螺杆挤出机直接熔混的工艺,以聚丙烯(PP)为基体树脂,以滑石粉(Talc)和经有机改性的蒙脱土(OMMT)为填料,以马来酸酐接枝聚丙烯(MAH-g-PP)为相容剂,分别制备了PP/OMMT和PP/OMMT/Talc纳米复合材料。结果表明,所得PP/OMMT复合材料为蒙脱土剥离或部分剥离的纳米复合材料;PP/OMMT/Talc复合材料的性能优于两种填料分别填充改性的PP材料,且分散及改性效果基本没有互相影响;与传统PP/Talc复合材料相比,制备的PP/OMMT/Talc纳米复合材料在各性能相近或更好的前提下,密度可以减少7%～10%。     

PP/PVAc-OMMT纳米复合材料的力学与阻燃性能

利用乳液聚合法引发乙酸乙烯酯(VAc)在有机蒙脱土(OMMT)中原位插层聚合,再与聚丙烯(PP)熔融共混制备PP/聚乙酸乙烯酯(PVAc)-OMMT纳米复合材料.研究了OMMT用量对复合材料力学性能和阻燃性能的影响.并通过X射线衍射仪、透射电子显微镜等对复合材料进行了表征.结果表明:PP/PVAc-OMMT形成了插层与剥离型的纳米复合材料结构;在PP/PVAc-OMMT纳米复合材料中,PVAc-OMMT具有明显的增韧作用,当w(OMMT)为5%时,冲击强度比纯PP提高76%;PP/PVAc-OMMT的极限氧指数最高达23.9%,比纯PP提高了33%.     

蒙脱土/EPDM纳米复合材料燃烧性能的研究

采用熔融插层法制备了蒙脱土/EPDM纳米复合材料,并研究了燃烧性能。结果表明,EPDM大分子不能与未有机化的钠基蒙脱土(Na+-MMT)插层复合,但能有效插入有机蒙脱土(OMMT)片层之间,形成OMMT/EPDM插层纳米复合材料。Na+-MMT对改善蒙脱土/EPDM纳米复合材料的阻燃和抑烟效果不明显;OMMT/EPDM纳米复合材料的热释放速率、总生烟量及烟密度等参数均明显降低;随OMMT用量的增大,阻燃性和抑烟性变得越来越好,最后趋于稳定。     

PS/OMMT纳米复合材料的阻燃性能研究

将聚苯乙烯(PS) 树脂与有机蒙脱土(OMMT) 直接进行熔融共混,得到了插层型PS/ OMMT纳米复合材料。采用水平燃烧、氧指数、热重分析、高温处理等方法对PS/ OMMT纳米复合材料的阻燃性能进行了研究。结果表明：OMMT的加入使PS/ OMMT纳米复合材料水平燃烧速度下降,氧指数增加,耐高温性能和阻燃性能增强。研究认为,OMMT硅酸盐片层对热量、氧气和分解产物传递的屏蔽和阻隔作用是造成PS/ OMMT纳米复合材料阻燃性能增加的主要原因。     

聚磷酸铵阻燃体系对HIPS/OMMT阻燃研究

将钠基蒙脱土(Na~ -MMT)有机化改性,制成有机蒙脱土(OMMT),采用熔融插层法分别制备HIPS/OMMT复合材料和聚磷酸铵(APP)体系阻燃的HIPS/OMMT复合材料。结果表明,HIPS/OMMT复合材料具有一定的阻燃性能,但阻燃性能的提高比较有限;与仅添加OMMT时相比,APP体系阻燃的HIPS/OMMT复合材料的阻燃性和抑烟性均得到进一步提高,以APP、季戊四醇(PER)和硼酸锌(ZB)为膨胀型阻燃剂对HIPS/OMMT复合材料阻燃性和抑烟性的提高更为显著。力学性能测试结果表明,APP体系的加入对复合材料的拉伸强度和冲击强度都有负面影响。     

OMMT/PP/EPDM纳米复合材料的结构与性能研究

研究机械共混法制备的有机蒙脱土(OMMT)/聚丙烯(PP)/EPDM纳米复合材料的亚微观结构、物理性能和热稳定性能。结果表明:采用十八烷基三甲基铵盐改性OMMT制备的OMMT/PP/EPDM纳米复合材料为插层型纳米复合材料,具有较优的物理性能;当OMMT用量较小时,复合材料的物理性能随着OMMT用量的增大而提高,且在OMMT用量为2份时表现出较好的综合物理性能;OMMT/PP/EPDM纳米复合材料具有优异的热稳定性能。     

新型无卤阻燃聚丙烯的制备与性能研究

采用碱式硫酸镁晶须(MOS)与有机蒙脱土(OMMT)作为阻燃剂制备了阻燃聚丙烯(PP),研究了MOS和OMMT用量对阻燃PP力学性能和阻燃性能的影响,并通过热失重分析(TGA)和锥形量热仪(CONE)对材料进行了表征。结果表明:MOS对PP有良好的增强阻燃作用,少量OMMT的加入可以进一步提高阻燃PP的阻燃性能。当MOS与OMMT用量分别为40.0%和3.0%时,阻燃PP的OI为28.5%,其热释放速率峰值(pHRR)和平均热释放速率(mHRR)分别为156.5kW/m2和112.9kW/m2,比基体树脂分别下降了83.3%和72.1%,同时其抑烟性能也大为改善。     

Influences of catalysis and dispersion of organically modified montmorillonite on flame retardancy of polypropylene nanocomposites

The degradation and flame retardancy of polypropylene/organically modified montmorillonite (PP/OMMT) nanocomposite were studied by means of gas chromatography‐mass spectrometry and cone calorimeter. The catalysis of hydrogen proton containing montmorillonite (H‐MMT) derived from thermal decomposition of (alkyl) ammonium in the OMMT on degradation of PP strongly influence carbonization behavior of PP and then flame retardancy. Brønsted acid sites on the H‐MMT could catalyze degradation reaction of PP via cationic mechanism, which leads to the formation of char during combustion of PP via hydride transfer reaction. A continuous carbonaceous MMT‐rich char on the surface of the burned residues, which work as a protective barrier to heat and mass transfer, results from the homogeneous dispersion of OMMT in the PP matrix and appropriate char produced. © 2007 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci 2007     

PP-g-MAH/OMMT阻燃母料的制备及其在PP中的应用

以聚丙烯接枝马来酸酐(PP-g-MAH)和有机蒙脱土(OMMT)为原料,通过熔融插层制备了PP-g-MAH/OMMT纳米复合阻燃母料,利用X射线衍射(XRD)及热失重分析(TGA)对其进行了表征,并将其与碱式硫酸镁晶须(MOS)复配,制备了阻燃性能及力学性能优良的阻燃PP。结果表明,PP-g-MAH能够插层进入OMMT层间,形成插层型纳米复合物;PP-g-MAH/OMMT中PP-g-MAH的外推起始失重温度由纯PP-g-MAH的269.8℃提高到375.6℃。以PP-g-MAH/OMMT及MOS制备的阻燃PP的热释放速率峰值(PHRR)和平均热释放速率(MHRR)分别为163.7kW/m2和117.9kW/m2,比基体树脂下降了80.3%和70.9%。     

In situ synthesis and characterization of polypropylene/polyvinyl acetate‐organophilic montmorillonite nanocomposite

A novel polymer‐nanoclay hybrid nanocomposite based on polyvinyl acetate (PVAc)‐organophilic montmorillonite (OMMT) has been reported via an in situ intercalated polymerization technique. The hybrid material was synthesized by one‐step emulsion polymerization of vinyl acetate in the presence of OMMT using polyvinyl alcohol as the stabilizing agent. The intercalated polymerization was characterized by X‐ray diffraction (XRD). The XRD patterns show that the interlayer spacing of OMMT after polymerization increased from 2.64 to 3.78 nm, indicating that the large macromolecular chain of PVAc was formed in the OMMT interlayer space. The Fourier transform infrared spectrum showed the characteristic absorption of PVAc in the OMMT particles separated from the nanocomposite, and the position of peaks shifted to high wave numbers. This showed that there was an interaction between PVAc and OMMT nanoparticles. A two‐fold blend composed of PVAc‐nano‐OMMT/PP was prepared by the melt‐blending technique. XRD and transmission electron microscopy images of the PVAc‐nano‐OMMT/PP composite further confirmed the formation of a partially delaminated nanocomposite structure. Thermogravimetry results showed that the thermal stability of PVAc‐nano‐OMMT/PP was greater than that of either polypropylene (PP) or Nano‐OMMT/PP blend. PVAc‐nano‐OMMT/PP had better toughness, as the mass fraction of OMMT was 5 wt %. The flame retardancy of PP, Nano‐OMMT/PP, and PVAc‐nano‐OMMT/PP composites was also studied. According to the limiting oxygen index (LOI) data and Cone calorimeter test, the addition of PVAc‐OMMT resulted in higher LOI and lower heat release rate, effective heat of combustion, smoke release course, and better flame retardancy and barrier properties. © 2011 Wiley Periodicals, Inc. J Appl Polym Sci, 2012     

OMMT和EG/MH协同阻燃LLDPE的研究

采用氢氧化镁(MH)、膨胀石墨(EG)和有机蒙脱土(OMMT)为阻燃剂制备了无卤阻燃线性低密度聚乙烯(LLDPE),研究了OMMT对LLDPE/EG/MH阻燃性能和力学性能的影响。结果表明:少量OMMT的加入,可以有效改善LLDPE/EG/MH的力学性能、阻燃性能和热稳定性。当OMMT质量分数为3.0%时,LLDPE/EG/MH/OMMT的拉伸强度和冲击强度分别为1.4 MPa和26.5 kJ/m~2;极限氧指数为35.0%,符合UL-94 V-0级;其热释放速率峰值、平均热释放速度、生烟速率和总生烟量比LLDPE/EG/MH的低。     

氢氧化物对NER/OMMT与磷酸酯体系阻燃聚丙烯的影响

将氢氧化物加入到酚醛环氧树脂/有机蒙脱土(NER/OMMT)与磷酸酯阻燃聚丙烯(PP)体系,考察了氢氧化物和磷酸酯的种类和用量等对PP燃烧性能和力学性能的影响。在NER/OMMT与磷酸三苯酯(TPP)总用量仅为10wt%的情况下制得了氧指数高达30.0%的阻燃聚丙烯,并且热释放速率峰值比纯PP下降了49%,在降低了材料的毒害性的同时提高了其性能,为通用塑料工程化探索了一条行之有效的途径。     

阻燃环氧树脂/有机蒙脱土纳米复合材料制备及阻燃性能

研究制备了环氧树脂(EP)/有机蒙脱土(OMMT)、N,N-二(2-羟乙基)氨甲基膦酸二乙酯(BHAPE)阻燃剂阻燃的EP和EP/OMMT等复合材料。XRD证明分散在复合材料中的OMMT为剥离型的,且BHAPE的加入不影响材料中OMMT剥离后的层间距。研究证明,单独使用BHAPE很难使EP通过UL 94 V-0阻燃级,仅添加OMMT的EP固化物,其氧指数和UL94阻燃性能几乎与纯EP固化物的一样。但是同时添加BHAPE和OMMT的EP固化物,当BHAPE和OMMT的添加量分别为25%和5%时,不仅BHAPE/EP/OMMT复合物的CONE阻燃参数都明显降低,而且能通过UL94V-0级。可能是BHAPE和OMMT在凝聚相同时发挥作用,即BHAPE和OMMT协同阻燃作用提高了复合材料的综合阻燃性能。     

四溴双酚-A阻燃体系在HIPS／OMMT复合材料中的阻燃性研究

采用熔融插层法分别制备高抗冲苯乙烯／有机蒙脱土（HIPS／OMMT）复合材料和四溴双酚-A／三氧化二锑（TBBPA—Sb2O3）体系阻燃的HIPS／OMMT复合材料,透射电镜研究表明,有机蒙脱土均匀地分散于HIPS基体当中,形成了插层复合结构,锥形量热仪和氧指数仪研究表明：与纯的HIPS相比,HIPS／OMMT复合材料的阻燃性和抑烟性有所提高,但阻燃性的提高幅度较有限：与仅添加OMMT时的HIPS／OMMT复合材料相比,添加相同量OMMT时TBBPA—Sb2O3体系阻燃的HIPS／OMMT复合材料的热释放速率（HRR）和热释放速率峰值（PHRR）均有所降低,氧指数有所增加,且随TBBPA—Sb2O3阻燃剂添加量的增加阻燃性能的提高越明显,但TBBPA—Sb2O3的加入会导致聚合物燃烧过程生烟速率和生烟量的显著增加．因此此类阻燃剂的加入量不宜过高。