尼龙—6／粘土纳米复合材料阻燃性的锥形量热计研究.pdfVIP

维普资讯 第18卷第6期 高分子材料科学与工程 v。1．18，N0．6 2002年 11月 POLYMER M ATERIALSSCIENCE AND ENGINEERING N0v ． 2002 尼龙一6／粘土纳米复合材料 阻燃性 的锥形量热计研究 马 蕊 ，舒 中俊 刘晓辉 ，漆宗能 (武警学 院消 防工程系 ，廊坊 065000) (中国科学 院化学研究所工程塑料 国家重点实验室 ，北京 100081) 摘要 ：使用锥形量热计 时尼龙一6／粘土纳米复合材料 的阻燃性进行 了实验研 究，结果表 明，使用融体插层 制备 的尼龙一6／粘土纳米复合材料 ，当粘土 的百分含 量为 5％和 7％时 ，纳米复合材料 的热释放速率 的峰 值 (PHRR)比尼龙一6分别下降 32％和 53％，与常规 阻燃方法相 比，具有优异 的阻燃性 能。 关键词 ：尼龙一6／粘土纳米复合材料 ；阻燃性 ；锥形量热计 中图分类号 ：TB383 文献标识码 ：A 文章编号 ：1000—7555(2002)06—0199—03 随着社会 的发展 ，人们对聚合物及其复合 时，其热变形温度提高一倍 以上 ，主要力学指标 材料 的火灾安全越来越重视 。由于有机树脂 的 包括弯 曲强度 、拉伸强度 、冲击强度和弯 曲模量 可燃性 ，聚合物及其复合材料一旦卷入火灾 中， 都有大幅提高 。本文使用锥形量热计对熔 就会 引起诸 如促进火灾发展 、缩短轰燃 出现的 融插层制备 的尼龙一6／粘土纳米 复合材料 的火 时间、降低结构强度 以及妨碍灭火救援等火灾 灾安全性进行 了研究 。 安全问题 [1]。常规 阻燃方法 ，不论是反应型阻燃 1 实验部分 剂 ，还是添加 型阻燃剂 ，在提 高聚合物材料阻燃 将 自制 的有 机 插 层 粘 土按 比例 (5 和 性 的同时 ，也会对材料本 身和环境产生其他负 7 )分别与烘干 的尼龙一6(德 国巴斯夫公 司提 面影 响 。如反应型 阻燃剂会大幅度提高材料燃 供)混合 ，熔融插层造粒 。为对 比实验 ，将尼龙一6 烧 时 的发烟量 ，材料废 弃后在 自然循环 中造成 与两种粘土含量不 同的尼龙一6／粘土纳米复合 环境污染 ；添加型阻燃剂要达到一定 的阻燃效 材料母粒一 同放入烘箱 ，保温 12h以上后 ，使 果 ，其使用量大 (有 时高达 50 ～60 )，由于 用注射成型将三种样 品制成 3mm ×100mm× 两相界面极性不 同，导致材料本 身的力学性 能 100mm 的样片 。锥形量热计实验在 中国矿业 大幅下降，从而极大地 限制 了材料的使用范 围。 大学安全技术及工程 实验 室所属 由美 国AT— 因此 ，研究开发符合火灾安全和环保要求 的新 LAS公 司制造 的CoNE2A锥形量热计 (遵循 型阻燃材料具有重要意义 。聚合物 ／粘土纳米 复 IS0 5660、ASTM E1354和 BS476l5标准)上 合材料 (PCN)具