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）/粘土納米復合材料,比較了母料法與一步共混法對粘土的分散狀態(tài)和材料性能的影響。通過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%粘土更好地促進了材料燃燒過程中的成炭,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,粘土的加入促進了體系成炭,提高了高溫下的殘?zhí)苛俊Ｄ噶戏ㄖ苽涞腖DPE/EVA/5%粘土納米復合材料的彈性模量為324.98MPa,比LDPE/EVA基體增加了45.8%。 

【文章來源】：常州大學學報(自然科學版). 2016,28(05)

【文章頁數(shù)】：6 頁

【部分圖文】：

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

Ａ／粘土納米復合材料的阻燃性能聚合物粘土納米復合材料的阻燃特性典型的特征是錐形量熱過程中熱釋放速率（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，幾乎沒有殘留物（圖６）。采用非母料制備的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土納米復合材料，在點燃后８０ｓ左右出現(xiàn)了第一個峰值ｐＨＲＲ１為１１１７ｋＷ／ｍ２，主要是由于有機插層劑的分解，形成易揮發(fā)性可燃物。同時，插層劑發(fā)生霍夫曼降解［２］過程中產(chǎn)生的酸性物種，加速了ＥＶＡ中醋酸的脫除反應(yīng)，導致燃燒初期，ＨＲＲ值增大。在１５０ｓ出現(xiàn)第２個峰值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)，促進了體系成炭，形成的類陶瓷硅酸鹽復合炭層抑制了聚合物熱解過程，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％，大于文獻報道的最高下降４０％的數(shù)據(jù)［９］，同時總熱釋放量（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）。

常州大學學報（自然科學版）２０１６年圖３兩種方式制備的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土納米復合材料的ＴＥＭ圖Ｆｉｇ．３ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＬＤＰＥ／ＥＶＡ／ｃｌａｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｅ－ｐａｒｅｄｆｒｏｍｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓ２．４ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土納米復合材料的阻燃性能聚合物粘土納米復合材料的阻燃特性典型的特征是錐形量熱過程中熱釋放速率（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，幾乎沒有殘留物（圖６）。采用非母料制備的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土納米復合材料，在點燃后８０ｓ左右出現(xiàn)了第一個峰值ｐＨＲＲ１為１１１７ｋＷ／ｍ２，主要是由于有機插層劑的分解，形成易揮發(fā)性可燃物。同時，插層劑發(fā)生霍夫曼降解［２］過程中產(chǎn)生的酸性物種，加速了ＥＶＡ中醋酸的脫除反應(yīng)，導致燃燒初期，ＨＲＲ值增大。在１５０ｓ出現(xiàn)第２個峰值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)，促進了體系成炭，形成的類陶瓷硅酸鹽復合炭層抑制了聚合物熱解過程，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：3356037