插層劑對(duì)蒙脫土PA6納米塑料性能的影響

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塑料工業(yè)塑IM混插層劑對(duì)蒙脫土/PA6納米塑料性能的影響郝向陽(yáng)劉吉平馮順山（北京理工大學(xué)阻燃材料研究國(guó)家重點(diǎn)，淺色區(qū)是聚合物基體黑色絲狀物是分散在PA6基體中的蒙脫土片層，蒙脫土均勻分散于PA6基體中，片層厚度為20~50nm片層間距遠(yuǎn)大于片層厚度，說明高分子鏈已插入到片層之間，硅酸鹽片層被撐開，這與XRD的研究結(jié)果一致。　　24力學(xué)性能由表1可見，MMThtab質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)拉伸強(qiáng)量提高了243%；MMT質(zhì)量分?jǐn)?shù)在5%以下時(shí)復(fù)合材料的LOI有所下降。MMT1227的綜合力學(xué)性能不如HTAB，這很可能是因?yàn)?227與基體樹脂的相互作用表納米塑料的性能有機(jī)mmt質(zhì)量分?jǐn)?shù)/%缺口沖擊強(qiáng)拉伸強(qiáng)度/MPa伸長(zhǎng)率/%彎曲強(qiáng)度/MPa彎曲模量/MPa沖擊強(qiáng)度和斷裂伸長(zhǎng)率。在試驗(yàn)范圍內(nèi)MMT1631都能提高PA6的拉伸強(qiáng)度，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為7%時(shí)拉伸強(qiáng)可提高17.2%，彎曲強(qiáng)度可提高20.9%，彎曲模量提高40.1%.彎曲模量隨MMT1631用量的增大而增大，9%時(shí)可提高41.3%.最初添加MMT1631時(shí)氧指數(shù)下降，度提高了19.你把彎曲強(qiáng)度提猛％m彎曲模shing數(shù)超過局時(shí)上升如超過6%時(shí)蚺超過PFR-PA6的缺口沖擊強(qiáng)度在試驗(yàn)范圍內(nèi)MMT1631提高了PFR-PA6的拉伸強(qiáng)度，3%MMTi63i-5%PFR-PA6高45%；MMT1631能改善PFR-PA6的斷裂伸長(zhǎng)率，加3%的MMTrai能使5高50%，綜上所述MMT1631-PFR有力學(xué)協(xié)同效應(yīng)。MMT1631能提高PFR-PA6的LOI，而所有加5%PFR的比所有未加PFR的MMT1631-PA6和只加5%PFR的PA6都高，可見MMT1631與PFR有阻燃協(xié)同效應(yīng)?！　_擊強(qiáng)度和伸長(zhǎng)率，但在質(zhì)量分?jǐn)?shù)為4%~9%時(shí)，隨MMT1831用量的增加，缺口沖擊強(qiáng)度相對(duì)升高。在試驗(yàn)范圍內(nèi)，加入MMT1831能提高PA6的拉伸強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度和彎曲模量。MMT1831質(zhì)量分?jǐn)?shù)在0~5%之間拉伸強(qiáng)度呈線性升高，5%時(shí)提高37.8%；低于5%時(shí)彎曲強(qiáng)度提高最明顯，5%時(shí)提高了424%；彎曲模量在低含量時(shí)提高明顯，3%時(shí)提高57.1%.添加MMT1831時(shí)PA6的LOI會(huì)先降低，隨著MMT1831含量的增加，LOI很快提高，6%時(shí)已接近純PA6.這是因?yàn)镸MT是在兩維平面上增強(qiáng)，其抗彎曲的效果要好于一維線性的纖維，1831與基體較好的溶合使這一特性得以良好體現(xiàn)。總之，當(dāng)MMT1831質(zhì)量分?jǐn)?shù)為6%時(shí)幾乎不降低PA6的阻燃性，而常用的增強(qiáng)劑玻纖卻大大降低材料的阻燃性能?！　?.5MMT-PA6納米塑料的阻燃特性MMT/PA6不易點(diǎn)燃用丁烷氣引燃較長(zhǎng)時(shí)間（近30s）才能點(diǎn)著。　　煙霧，而純PA6燃燒時(shí)則產(chǎn)生大量黑煙，單加常規(guī)阻燃劑也產(chǎn)生煙霧。MMT自身就有抑煙作用，MMT在很高的溫度下也不分解?！　〖働A6熔滴嚴(yán)重，PA6燃燒為熔滴燃燒，加常規(guī)阻燃劑也難解決熔滴問題。而MMT/PA6則無熔滴。　　固定阻燃劑PFR的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%，改變PA6、5%PFR-PA6與5%麗丁1631-PA6納米塑料標(biāo)準(zhǔn)氧麗1631的質(zhì)量分?jǐn)?shù)。由~可看出，MMT降低指數(shù)樣條燃燒后的熔滴及碳?xì)堄辔锏膶?duì)比照片見圖定了納米塑料的特性?！　MThab能較好地保持PA6的缺口沖擊強(qiáng)度；幾種插層劑都能提高PA6的拉伸強(qiáng)度，MMTi83i提高拉伸強(qiáng)度的幅度最大，MMTl831質(zhì)量分?jǐn)?shù)為5%時(shí)可提高37.8%且能較好地保持?jǐn)嗔焉扉L(zhǎng)率；幾種插層劑都能提高PA6的彎曲強(qiáng)度和彎曲模量，尤以MMTi83i最好，MMTi83i質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%時(shí)彎曲模量提高57. 1%，5%時(shí)彎曲強(qiáng)度提高424%；用量較低時(shí)MML831使LOI降低最少?！　∽畛跆砑覯MT時(shí)會(huì)降低PA6的LO/，但隨著MMT用量的增加，LO/值會(huì)升高，MMT質(zhì)量分?jǐn)?shù)只要達(dá)到一定的臨界值（約6%）就能超過純PA6的LO/.燃劑或只含MMT的LO/要高，如3%MMT-5為20.2所以MMT和含磷高分子阻燃劑之間有阻燃協(xié)同效應(yīng)。　　這些特性對(duì)進(jìn)一步解決尼龍的阻燃問題大有幫插層劑在納米塑料中不僅協(xié)助MMT的剝離，而且附著在MMT表面使MMT片層與基體PA6能有效結(jié)合；這種結(jié)合作用與插層劑的分子結(jié)構(gòu)有關(guān)，也與聚酰胺樹脂的性質(zhì)有關(guān)，這種相互作用在很大程度上決MMT-PA有低熔滴、抑煙、難引燃等阻燃特性，在一定的臨界值（6%）以上納米MMT可以提高PA6的LO/；納米MMT與其他阻燃劑有協(xié)效作用，并可以作抗熔滴劑，雖然只加MMT使LOI提高幅度不大，但可有效解決PA的熔滴難題。　　MMT與常規(guī)阻燃劑有協(xié)效作用，可以同時(shí)提高PA6的力學(xué)與阻燃性能。