采用熔融插層工藝制備低密度聚乙烯（LDPE）/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）/粘土納米復(fù)合材料,比較了母料法與一步共混法對(duì)粘土的分散狀態(tài)和材料性能的影響。通過(guò)X射線衍射儀（XRD）和透射電鏡（TEM）表征了粘土在基體中的分散狀態(tài)。結(jié)果表明,母料法制備得到的納米復(fù)合材料粘土片層已均勻剝離于基體中。呈剝離狀的5%粘土更好地促進(jìn)了材料燃燒過(guò)程中的成炭,形成的致密連續(xù)的炭層起到了很好地隔熱隔氧效果,使材料的熱釋放速率峰值降低了54%。熱失重分析表明,粘土的加入促進(jìn)了體系成炭,提高了高溫下的殘?zhí)苛�。母料法制備的LDPE/EVA/5%粘土納米復(fù)合材料的彈性模量為324.98MPa,比LDPE/EVA基體增加了45.8%。 

【文章來(lái)源】：常州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2016,28(05)

【文章頁(yè)數(shù)】：6 頁(yè)

【部分圖文】：

圖３兩種方式制備的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土納米復(fù)合材料的ＴＥＭ圖Ｆｉｇ．３ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＬＤＰＥ／ＥＶＡ／ｃｌａｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｅ－

Ａ／粘土納米復(fù)合材料的阻燃性能聚合物粘土納米復(fù)合材料的阻燃特性典型的特征是錐形量熱過(guò)程中熱釋放速率（ＨＲＲ）峰值的降低［２］。圖４和圖５為ＬＤＰＥ／ＥＶＡ基體及兩種方式制備的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土納米復(fù)合材料的ＨＲＲ圖和質(zhì)量損失速率（ＭＬＲ）圖。由圖４可以看出，ＬＤＰＥ／ＥＶＡ點(diǎn)燃５０ｓ后迅速燃燒，在１５０ｓ出現(xiàn)ＨＲＲ峰值（ｐＨＲＲ）為１５０６ｋＷ／ｍ２（表２），３００ｓ內(nèi)燃燒完全，幾乎沒(méi)有殘留物（圖６）。采用非母料制備的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土納米復(fù)合材料，在點(diǎn)燃后８０ｓ左右出現(xiàn)了第一個(gè)峰值ｐＨＲＲ１為１１１７ｋＷ／ｍ２，主要是由于有機(jī)插層劑的分解，形成易揮發(fā)性可燃物。同時(shí)，插層劑發(fā)生霍夫曼降解［２］過(guò)程中產(chǎn)生的酸性物種，加速了ＥＶＡ中醋酸的脫除反應(yīng)，導(dǎo)致燃燒初期，ＨＲＲ值增大。在１５０ｓ出現(xiàn)第２個(gè)峰值ｐＨＲＲ２為１１０２ｋＷ／ｍ２，與ＬＤＰＥ／ＥＶＡ相比，下降了２５．７８％。由于插層劑分解產(chǎn)生酸性物質(zhì)，促進(jìn)了體系成炭，形成的類陶瓷硅酸鹽復(fù)合炭層抑制了聚合物熱解過(guò)程，使得ｐＨＲＲ值下降，但照片顯示殘留炭層厚度不均勻，呈島狀，不夠連續(xù)、致密（圖６）。采用母料法制備的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土納米復(fù)合材料的ＨＲＲ曲線呈平頂，其ｐＨＲＲ值為６９１ｋＷ／ｍ２，與ＰＥ／ＥＶＡ相比，下降了５４．０９％，大于文獻(xiàn)報(bào)道的最高下降４０％的數(shù)據(jù)［９］，同時(shí)總熱釋放量（ＴＨＲ）也有一定程度降低。照片顯示殘留炭層均勻、連續(xù)、致密（圖６）。

常州大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版）２０１６年圖３兩種方式制備的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土納米復(fù)合材料的ＴＥＭ圖Ｆｉｇ．３ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＬＤＰＥ／ＥＶＡ／ｃｌａｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｅ－ｐａｒｅｄｆｒｏｍｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓ２．４ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土納米復(fù)合材料的阻燃性能聚合物粘土納米復(fù)合材料的阻燃特性典型的特征是錐形量熱過(guò)程中熱釋放速率（ＨＲＲ）峰值的降低［２］。圖４和圖５為ＬＤＰＥ／ＥＶＡ基體及兩種方式制備的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土納米復(fù)合材料的ＨＲＲ圖和質(zhì)量損失速率（ＭＬＲ）圖。由圖４可以看出，ＬＤＰＥ／ＥＶＡ點(diǎn)燃５０ｓ后迅速燃燒，在１５０ｓ出現(xiàn)ＨＲＲ峰值（ｐＨＲＲ）為１５０６ｋＷ／ｍ２（表２），３００ｓ內(nèi)燃燒完全，幾乎沒(méi)有殘留物（圖６）。采用非母料制備的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土納米復(fù)合材料，在點(diǎn)燃后８０ｓ左右出現(xiàn)了第一個(gè)峰值ｐＨＲＲ１為１１１７ｋＷ／ｍ２，主要是由于有機(jī)插層劑的分解，形成易揮發(fā)性可燃物。同時(shí)，插層劑發(fā)生霍夫曼降解［２］過(guò)程中產(chǎn)生的酸性物種，加速了ＥＶＡ中醋酸的脫除反應(yīng)，導(dǎo)致燃燒初期，ＨＲＲ值增大。在１５０ｓ出現(xiàn)第２個(gè)峰值ｐＨＲＲ２為１１０２ｋＷ／ｍ２，與ＬＤＰＥ／ＥＶＡ相比，下降了２５．７８％。由于插層劑分解產(chǎn)生酸性物質(zhì)，促進(jìn)了體系成炭，形成的類陶瓷硅酸鹽復(fù)合炭層抑制了聚合物熱解過(guò)程，使得ｐＨＲＲ值下降，但照片顯示殘留炭層厚度不均勻，呈島狀，不夠連續(xù)、致密（圖６）。采用母料法制備的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘


本文編號(hào)：3356037