纳米无机阻燃剂及其阻燃机理研究进展.pdf

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1、现代塑料加工应用2012年第24卷第5期·6O·MODERNPLASTICSPRoCESSINGANDAPPLICAT10NS纳米无机阻燃剂及其阻燃机理研究进展刘振宇梅文杰熊玉竹(1．贵州大学材料与冶金学院，贵州贵阳，550003；2．国家复合改性聚合物材料工程研究中心，贵州贵阳，550009)摘要：介绍了纳米三氧化二锑(Sb2Oa)、纳米氢氧化铝[Al(OH)a]、纳米氢氧化镁[M(OH)2]和聚合物／纳米复合材料的阻燃性能及其机理，总结了国内外纳米阻燃体系的发展，提出阻燃纳米复合材料方面的研究方向与建议。关键词：无机阻燃剂纳米复合材料阻燃性机理述评Resear

2、chAdvancesinInorganicFire-RetardantandTheirFlameRetardantMechanismLiuZhenyuMeiWenjieXiongYuzhu'(1．DepartmentofMaterialsandMetallurgy，GuizhouUniversity，Guiyang，Guizhou，550003；2．NationalEngineeringResearchCenterforCompoundingandModificationofPolymericMaterials，Guiyang，Guizhou，550009)Abs

3、tract：Fire—retardantpropertiesofthefire～retardantnanomaterialssuchastimo—nytrioxide，aluminumhydroxide，magnesiumhydroxideandpolymernanocompositesarereviewed．Theirfire—retardantmechanismissummarized，andthechallengesandproblemsontheresearchofthepolymernanocompositesareputforward．Keywords

4、：inorganicfire—retardants；nanocomposites；fire—retardancy；mecha—nism；review随着聚合物日益广泛地运用，聚合物阻燃问纳米材料即碳纳米管(CNT)以及各种晶须等，题受到越来越多的关注。目前，大多数聚合物都(2)二维纳米材料即层状黏土等，(3)三(零)维以添加含卤素阻燃剂来实现阻燃目的，但其燃烧纳米材料即纳米三氧化二锑(SbO。)、纳米氢氧时会产生大量的浓烟、有毒气体等，被认为是不化铝[-AI(OH)。]等。环保的阻燃材料。因此含无卤阻燃剂已成为聚合物阻燃研究的重点领域[1]。1纳米无机阻燃剂当前使

5、用的无机阻燃颗粒一般都是在微米尺寸，存在阻燃剂填充量较大，同时引起力学性1．1纳米Sb203能的严重下降、阻燃效果不佳等缺点。随着纳米纳米Sb。O。的颗粒多为斜长矩形体，与其他技术的发展，纳米粒子运用在聚合物阻燃中的研阻燃剂、消烟剂并用，可产生协同效应。其主要究日益增多，为聚合物的阻燃提供了一条新的路制备方法有：电弧法、低压蒸发、等离子法。尹径。纳米粒子可明显改善聚合物阻燃性能，同时减少阻燃剂的添加量。因此对纳米无机阻燃剂收稿日期：2012—05一I2；修改稿收到日期：2012—08—17。及其机理的研究是今后聚合物无卤阻燃的重点。作者简介：刘振宇，男，硕士，研究

6、方向为高性能复合材料。一般纳米阻燃剂按照维度可分为3种：(1)一维E—mail：hushliugu@qq．corn。刘振宇等．纳米无机阻燃剂及其阻燃机理研究进展荔松等i-4]采用不同的方法制备Sb。O。，发现采用融插层、溶胶／凝胶法。Fabienne等_】妇采用核磁特殊方法制得的纳米SbO。较普通Sb。O。具有共振仪表征PA6／黏土纳米复合材料，发现黏土较高的阻燃性能。粒子在PA6基体中呈微米级分散，复合材料热1．2纳米AI(OH)3释放速率较纯PA6的降低了25，而改性后的纳米Al(OH)。一般较难工业生产，在实验黏土纳米粒子在PA6基体中呈纳米级分散，热室制备

7、中主要采用液相共沉淀法。陈建峰[5等释放速率较纯PA6的降低了5O。由此说明人主要采用变速滴加混合法将A1(NO。)。和氨纳米级分散更能有效提高材料的阻燃性能，且含水(NH。·HO)制成小于5nm的A1(OH)。量的不同会直接影响到纳米粒子在聚合物中的沉淀颗粒，同时也采用超重力方法制备出了纳米团聚。马蕊等口2_研究了同是在纳米级分散中，级AI(OH)。。蔡挺松等Ⅲ6将改性后的纳米Al纳米黏土的含量对PA6阻燃性能的影响，发现(OH)。加入到聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)当加入质量分数分别为5和7％的纳米黏土中，随着纳米AI(OH)。加入量的增加，PBT的时，复合材

8、料的热释放