刘继纯
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陈权
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井蒙蒙
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陆昶
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张玉清
复合材料学报
将聚苯乙烯（PS）树脂与有机蒙脱土（Organic Montmorillonite，0MMT）进行熔融复合制备0MMT／PS复合材料，通过XRD和高分辨透射电镜（HRTEM）对OMMT／PS复合材料的微观结构进行了观察和分析。分别采用热重分析、高温热分解、水平燃烧、氧指数和锥形量热法研究了复合材料的热降解行为和燃烧性能。结果表明：用熔融复合法制备的OMMT／PS复合材料为插层型复合材料；与纯PS相比，加入少量有机黏土就可使OMMT／PS复合材料的阻燃性能得到明显改善；OMMT与PS质量比为2：100时OMMT／PS复合材料的热稳定性显著提高，质量损失10％和50％的温度可分别提高7．8℃和15．2℃，500℃的热分解残留率增加2．6％，氧指数增加1．4％，热释放速率峰值降低21．0％；OMMT片层对聚合物分子链的屏蔽作用以及燃烧时在复合材料表面生成的连续和致密的炭层残余物使聚合物免受进一步分解，降低了其分解速率；OMM／PS复合材料熔体黏度的增加降低了聚合物热分解产生的可燃小分子化合物向燃烧区域迁移的速率，减少了燃料供应。这两种因素的共同作用，增强了复合材料的阻燃性能。
关键词:
聚苯乙烯
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有机蒙脱土
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复合材料
,
燃烧性能
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阻燃机制
刘继纯
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宋文生
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井蒙蒙
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陆昶
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潘炳力
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杜西刚
复合材料学报
以无卤阻燃剂三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）为改性剂,采用熔体共混法制备了改性聚苯醚/聚苯乙烯（PPO/PS）复合材料。通过XRD和SEM对MCA-PPO/PS复合材料的微观结构进行了表征,重点研究了复合材料的燃烧性能和流动性能。研究发现：在复合材料的制备和加工过程中MCA的微观结构并没有发生任何变化,因此复合材料中MCA的阻燃作用不变。MCA在复合材料中分散比较均匀,无明显团聚现象。与纯PS相比,质量比为100∶100的PPO/PS在燃烧时的氧指数增加5.4%,热释放速率峰值降低33.1%,但总烟释放量增加近1.5倍。在PPO/PS中加入MCA后得到的复合材料的阻燃性能随着MCA用量增加而逐渐增强,发烟量大幅度降低,同时熔体黏度减小,流动性增加。在MCA-PPO/PS复合材料中加入5%、25%和45%质量分数的MCA可分别使复合材料的总烟释放量比PPO/PS降低43.7%、82.6%和91.6%。PPO/PS的阻燃机制为凝聚相成炭阻燃,随着MCA用量增加,MCA-PPO/PS复合材料的阻燃机制逐渐转变为气相稀释和对聚合物基体的冷却效应。加入MCA对MCA-PPO/PS复合材料可同时起到阻燃、抑烟和改善加工流动性的作用。
关键词:
三聚氰胺氰尿酸盐
,
聚苯醚/聚苯乙烯
,
复合材料
,
燃烧性能
,
流动性能
刘继纯
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付梦月
,
李晴媛
,
井蒙蒙
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陆昶
复合材料学报
将聚苯乙烯（PS）树脂与不同种类蒙脱土（MMT）进行熔融复合制备MMT／PS复合材料，通过X射线衍射（XRD）和高分辨透射电镜（HRTEM）对复合材料的微观结构进行了研究。采用SEM、EDX、XRD、氧指数法和锥形量热法研究了复合材料的热分解成炭行为和燃烧性能。结果表明：用蒙脱土原土（NaMMT）制备的NaMMT／PS复合材料是一种简单物理混合物，用有机蒙脱土（OMMT）制备的OMMT／PS复合材料是一种插层-部分剥离型纳米复合材料。MMT与PS质量比为6：100时，OMMT／PS复合材料的热释放速率峰值和平均值分别只有NaMMT／PS复合材料相应值的70．7％和67．4％，火灾性能指数（FPI）是后者的1．2倍，氧指数比后者增加1．0％，热分解残余物表面碳元素含量是后者的2．5倍。OMMT／PS复合材料热分解后在材料表面生成一层厚厚的致密、连续的含碳硅酸盐残余物层，起到良好的阻燃作用，而NaMMT／PS复合材料几乎没有成炭能力，其热分解产物全部来自NaMMT本身的热分解，阻燃性能很差。
关键词:
聚苯乙烯
,
蒙脱土
,
复合材料
,
成炭行为
,
阻燃性能
