高聚物中纳米填料与无卤阻燃剂间的相互作用.pdf

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1、2011年第6期(总第90期)料助剂高聚物中纳米填料与无卤阻燃剂间的相互作用欧育湘赵毅．(北京理工大学材料科学与A2程学院．北京．100081)摘要根据新近发表的文献，综述环氧树脂／间苯二酚双(二苯基磷酸酯)／蒙脱石(EP／RDP／MMT)，聚苯乙烯(ps)／芳香族磷酸酯(ArP)／MMT，乙烯一乙酸乙烯共聚物(EVA)／氢氧化物(MH)／MMT及聚苯乙烯／问苯二酚四苯基双磷酸酯／碳钠米管(PS／RDP／CNT)四个系统中纳米填料与无卤阻燃剂的相互作用。结果表明．除EP／RDP／MMT系统在阻燃性上可能有一定的对抗作用外．其他系统在热稳定性及阻燃性上均有一定的协效作用。关键词纳米填料无卤

2、阻燃剂阻燃协效作用InteractionsBetweenNanofillersandHalogen-freeFlameRetardantsinPolymers0uYuxiangZhaoYi(NationMLaboratoryofFlame—retardedMaterialsBeOingInstituteofTechnology，Beijing，100081)Abstract：Basedonthepublishedliteratures。theinteractionsbetweennanofillersandhalogen—freeflameretardantsinpolymer／flam

3、eretards／nanofillersystemswerereviewedanddiscussed．Exceptepoxyresin／resorcinolBis(Di—phenylphosphate)／montmorillonite(EP／RDP／MMT)，thesynergisticeffectsonboththermalstabilityandflameretardancyatcertainextentareobserved．ButforEP／RDP／MMT，theremightexistsomeantagonisticones．Keywords：nanofiller；haloge

4、n-freeflameretardant；flameretardancy；synergisticeffect在多种热塑性及热同性树脂中加入少量(2％氧气指数(LOI)及UL一94阻燃级别不见提高，有的～10％)以纳米尺度分散的纳米填料f如蒙脱石反而略有下降。另外．材料的点燃时间(TT1)也常(MMT)]形成的纳米复合材料。其物理机械性能可南于MMT』}{{有机改性剂的分解而比树脂基材更得到相当程度的提高．其热稳定性和某些阻燃性短。这就是说，聚合物／MMT复合材料只能改善部能也常有改善．例如总燃烧时间(TBT)、总释热量分，而不是全部阻燃性能。即单纯依靠纳米技l术是(HRR)、质量损失速率

5、(MLR)均大幅度下降(40％不能通过很多阻燃测试标准的。为了提高这类纳70％)，更罩要的特征是这类材料中的某些在燃烧米复合材料全面的阻燃性。在其中再复配一些常后形成的炭层具有一定的网络结构，能在一定程规阻燃剂。当然是无卤阻燃剂(NXFR)被认为是在度上保持其机械完整性，裂缝较少，炭层质量较技术上、经济上和环保上均可行的途径之一，近年高，能更有效地发挥传质、传热屏障作川。但遗憾的研究也日增多实践证明，在聚合物中同时加的是，几乎所有聚合物／MMT纳米复合材料的极限入纳米MMT及常规阻燃刹．很多时候可借助两者的}办同作川，获得更为有效的阻燃系统，同时改善收稿n期：2011一O7—O4材料的其

6、他性能，减少常规阻燃剂的川量．降低材2朔料助剂2011年第6期(总第90期)料成本但有时也并非如此。RDP及MMT的阻燃EP在低温区的热稳定性降本文根据义献资料。讨论高聚物中纳米填料与低，但在高于450℃．则热稳定性有所改善。这说无卤阻燃剂问的相互作川。．明RDP与MMT共用时，能促进EP成炭。含RDP或MMT均为5％的EP，其热稳定性下1EP／RDP／MMT中RDP与MMT的相互作用降。在EP中同时加入RDP及MMT，则EP的热稳单一的问苯二酚双(二苯基磷酸酯)(RDP)由定性有所改善，这说明RDP与MMT问存在协效作于较易挥发．在燃烧期有部分损失，而当其与川。增大EP／RDP／MMT

7、中的RDP含量时．在低温MMT共川于环氧树脂(EP)中时，由于延长了材料时，添加物降低EP热稳定性的作川大于它们促进燃烧时RDP在EP凝聚相中的停留时间．从而在成炭的作．}H。在EP中同时加入RDP及MMT．预期低阻燃剂量时．有可能使材料的某些性能得到两者应有相互作用并促进成炭。在350～550o【=及高改善1。于650c【=时．当EP中RDP含量低于5％．且与1．1对热稳定性的影响MMT并刚时，比RDP及MMT单独应州时能提高将5