纳米微粒阻燃聚合物的研究进展.pdf

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1、纳米微粒阻燃聚合物的研究与进展《上海塑料》2015年第2期(总第170期)·综述·纳米微粒阻燃聚合物的研究进展赵丽萍，殷嘉兴，张祥福，周文(上海普利特复合材料股份有限公司，上海201707)摘要简要介绍了纳米微米阻燃聚合物的发展概况；综述了层状硅酸盐、碳纳米管、多面体低聚倍半硅氧烷、富勒烯及石墨烯等阻燃聚合物的研究现状及其应用，并对纳米微粒阻燃聚合物的发展前景进行了展望。关键词纳米微粒；阻燃；聚合物中图分类号：TQ320．6文献标志码：A文章编号：1009—5993(2015)02—0001—05ResearchProgressofFlameRetardantPolymerwithNa

2、noparticlesZHAOLi—ping。YINJia—xing。ZHANGXiang-fu。ZHOUWen(ShanghaiPRETCompositesCo．，Ltd．，Shanghai201707，China)Abstract：Theprogressofflameretardantpolymerswithnanoparticlesisbrieflyintroduced．Researchstatusandapplicationsofflameretardantpolymerswithnanoparticlessuchasmont—morillonite(MMT)，carbonna

3、notubes，polyhedra1oligomericsilsesquioxanes(P0SS)，fullereneandgraphenearereviewed，andthedevelopmentprospectofflameretardantpolymerswithnanoparticlesisalsoforecasted．Keywords：nanoparticles；flameretardancy；polymer一般宏观复合材料的力学、热学、电、磁和光学性0前言能。近年来合成高分子材料因质轻、加工容易等优纳米微粒填充聚合物后，能使聚合物可燃性降点而广泛应用于工业领域。然而聚合物基

4、本组成低。纳米微粒结构的不均匀性和其他几何学方面主要包括C、H和O等元素，正是由于这种化学结的特征，使填料的质量分数小于1O时就能有效构使得大部分聚合物非常容易燃烧，且燃烧过程中地改善基体的阻燃性能和力学性能，产品也易于加产生腐蚀性或有毒性气体。目前由其直接或间接工和制备。引起的火灾逐年增加，不仅造成巨大的经济损失，按照维度划分，纳米微粒阻燃体系大体有三而且造成大量的人员伤亡。因此，高分子材料的阻类：(1)二维纳米材料，如层状硅酸盐(MMT)、层状燃已成为亟待解决的研究课题。双金属氢氧化物(LDH)、石墨烯等；(2)一维纳米纳米微粒的比表面积大，达到100m。／g。它材料，如碳纳米管(

5、CNTs)等；(3)零维纳米材料，如具有表面效应、体积效应、量子效应及宏观量子隧多面体低聚倍半硅氧烷(POSS)、富勒烯(C。。)等。道效应等特征，从而使纳米复合材料呈现出不同于1纳米微粒阻燃聚合物体系作者简介：赵丽萍(1987一)，女，博士，从事聚合物阻燃、发泡聚丙1．1聚合物／层状硅酸盐复合体系烯等研究。层状硅酸盐俗称黏土。聚合物／层状硅酸盐纳纳米微粒阻燃聚合物的研究与进展《上海塑料》2015年第2期(总第170期)米复合阻燃体系研究得最广泛。黏土是具有2：1解，形成具有催化活性的酸性点，能够在材料燃烧型结构的含水的铝硅酸盐矿物，结构中包括2种基时催化成炭。ZhengXiao—xi

6、n等_9认为：黏土除了本构造单元，即：硅氧四面体和铝氧八面体。黏土片层阻隔作用之外，层间顺磁性铁离子可能对聚合由于极性较高，亲油性差，所以与基体聚合物之间物燃烧和降解过程中生成的自由基起到捕捉作用，的相容性较差。因此，为了提高黏土与聚合物之间抑制了燃烧的持续进行。的相容性，通常采用烷基铵盐等有机阳离子与黏土siM等人_1。。研究了卤系阻燃剂[十溴联苯醚片层上的阳离子进行离子交换，从而提高黏土的亲(DB)一三氧化二锑(AO)]与纳米黏土协同阻燃聚油性，同时增大层间距。在特定的制备条件下，经甲基丙烯酸甲酯(PMMA)。结果表明：PMMA／有机改性的黏土更易于以剥离状态均匀分散在聚DB-AO

7、一有机黏土的平均热释放速率和热释放速率合物基体中，从而形成剥离的聚合物／黏土纳米复峰值分别低于相同豳添加量的PMMA／DB-AO和合材料。PMMA／有机黏土；PMMA／DB_AO和PMMA／有锥形量热测试结果显示：聚合物基体中加入黏机黏土的阻燃级别均未达到UL一94V一0；而土以后，热释放速率迅速降低，尤其是热释放速率PMMA／DB-AO一有机黏土材料的阻燃级别达到峰值蜘。ZanettiM等研究乙烯一醋酸乙烯酯共UL一94V一0。TianNa-