插层剂对蒙脱土PA6纳米塑料性能的影响

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塑料工业塑IM混插层剂对蒙脱土/PA6纳米塑料性能的影响郝向阳刘吉平冯顺山（北京理工大学阻燃材料研究国家重点，浅色区是聚合物基体黑色丝状物是分散在PA6基体中的蒙脱土片层，蒙脱土均匀分散于PA6基体中，片层厚度为20~50nm片层间距远大于片层厚度，说明高分子链已插入到片层之间，硅酸盐片层被撑开，这与XRD的研究结果一致。　　24力学性能由表1可见，MMThtab质量分数为3%时拉伸强量提高了243%；MMT质量分数在5%以下时复合材料的LOI有所下降。MMT1227的综合力学性能不如HTAB，这很可能是因为1227与基体树脂的相互作用表纳米塑料的性能有机mmt质量分数/%缺口冲击强拉伸强度/MPa伸长率/%弯曲强度/MPa弯曲模量/MPa冲击强度和断裂伸长率。在试验范围内MMT1631都能提高PA6的拉伸强度，质量分数为7%时拉伸强可提高17.2%，弯曲强度可提高20.9%，弯曲模量提高40.1%.弯曲模量随MMT1631用量的增大而增大，9%时可提高41.3%.最初添加MMT1631时氧指数下降，度提高了19.你把弯曲强度提猛％m弯曲模shing数超过局时上升如超过6%时蚺超过PFR-PA6的缺口冲击强度在试验范围内MMT1631提高了PFR-PA6的拉伸强度，3%MMTi63i-5%PFR-PA6高45%；MMT1631能改善PFR-PA6的断裂伸长率，加3%的MMTrai能使5高50%，综上所述MMT1631-PFR有力学协同效应。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，可见MMT1631与PFR有阻燃协同效应。　　冲击强度和伸长率，但在质量分数为4%~9%时，随MMT1831用量的增加，缺口冲击强度相对升高。在试验范围内，加入MMT1831能提高PA6的拉伸强度、弯曲强度和弯曲模量。MMT1831质量分数在0~5%之间拉伸强度呈线性升高，5%时提高37.8%；低于5%时弯曲强度提高最明显，5%时提高了424%；弯曲模量在低含量时提高明显，3%时提高57.1%.添加MMT1831时PA6的LOI会先降低，随着MMT1831含量的增加，LOI很快提高，6%时已接近纯PA6.这是因为MMT是在两维平面上增强，其抗弯曲的效果要好于一维线性的纤维，1831与基体较好的溶合使这一特性得以良好体现。总之，当MMT1831质量分数为6%时几乎不降低PA6的阻燃性，而常用的增强剂玻纤却大大降低材料的阻燃性能。　　2.5MMT-PA6纳米塑料的阻燃特性MMT/PA6不易点燃用丁烷气引燃较长时间（近30s）才能点着。　　烟雾，而纯PA6燃烧时则产生大量黑烟，单加常规阻燃剂也产生烟雾。MMT自身就有抑烟作用，MMT在很高的温度下也不分解。　　纯PA6熔滴严重，PA6燃烧为熔滴燃烧，加常规阻燃剂也难解决熔滴问题。而MMT/PA6则无熔滴。　　固定阻燃剂PFR的质量分数为5%，改变PA6、5%PFR-PA6与5%丽丁1631-PA6纳米塑料标准氧丽1631的质量分数。由~可看出，MMT降低指数样条燃烧后的熔滴及碳残余物的对比照片见图定了纳米塑料的特性。　　MMThab能较好地保持PA6的缺口冲击强度；几种插层剂都能提高PA6的拉伸强度，MMTi83i提高拉伸强度的幅度最大，MMTl831质量分数为5%时可提高37.8%且能较好地保持断裂伸长率；几种插层剂都能提高PA6的弯曲强度和弯曲模量，尤以MMTi83i最好，MMTi83i质量分数为3%时弯曲模量提高57. 1%，5%时弯曲强度提高424%；用量较低时MML831使LOI降低最少。　　最初添加MMT时会降低PA6的LO/，但随着MMT用量的增加，LO/值会升高，MMT质量分数只要达到一定的临界值（约6%）就能超过纯PA6的LO/.燃剂或只含MMT的LO/要高，如3%MMT-5为20.2所以MMT和含磷高分子阻燃剂之间有阻燃协同效应。　　这些特性对进一步解决尼龙的阻燃问题大有帮插层剂在纳米塑料中不仅协助MMT的剥离，而且附着在MMT表面使MMT片层与基体PA6能有效结合；这种结合作用与插层剂的分子结构有关，也与聚酰胺树脂的性质有关，这种相互作用在很大程度上决MMT-PA有低熔滴、抑烟、难引燃等阻燃特性，在一定的临界值（6%）以上纳米MMT可以提高PA6的LO/；纳米MMT与其他阻燃剂有协效作用，并可以作抗熔滴剂，虽然只加MMT使LOI提高幅度不大，但可有效解决PA的熔滴难题。　　MMT与常规阻燃剂有协效作用，可以同时提高PA6的力学与阻燃性能。