PBTOMMT纳米复合材料制备及阻燃性能研究.pdf

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1、第17卷第12期中国矿业Vo1．17。No．122008年12月CHINAMININGMAGAZINEDecember2008PBT／OMMT纳米复合材料制备及阻燃性能研究刘曙光，刘国玉(山东理工大学材料科学与工程学院，山东淄博255049)摘要：采用熔融插层法制备聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)／有机膨润土(OMMT)纳米复合材料，加入阻燃剂提高PBT的阻燃性能。利用XRD、SEM观察纳米复合材料的结构及界面特征，测试阻燃效果和探讨其阻燃机理。实验结果表明：单一加入OMMT，可以提高阻燃性能，但效果不明显，而

2、采用OMMT与阻燃剂混合使用，起到协效作用，在阻燃性能不降低的情况下(达到v_O级)，可使阻燃剂用量降到一半，材料成本降低效果显著。关键词：PBT；OMMT；纳米复合材料；阻燃性能中图分类号：TB33文献标识码：A文章编号：1004-4051(2008)12—0071—03StudyonpreparationandfireretardedpropertiesofPBT／OMMTnanocompositesLIUShu-guang，LIUGuo-yu(SchoolofMaterialsScienceandTec

3、hnology，ShandongUniversityofTechnology，Zibo250049，China)Abstract：Polybutyleneterephthalate(PBT)／montmorillonite(OMMT)nanocompositeswerepre—paredbymeltingintercalationmethod，joinedflameretardantinordertoimproveflameretardedpropertiesofPBT．Thestructureandinte

4、rfacefeaturesofthenanocompositeswerecharacterizedbyXRDandSEM，anddiscussedthemechanismofflameretardant．TheresultsshowedthataddingOMMTcanimproveflameretardedproperties，buttheeffectwasnotobvious，CO—addition0MMTandfireretardantmayplayasyner—gYeffect，inthecondit

5、ionsofnotreducetheflameretardedproperties(reachtOV一0leve1)，theamountoffireretardantcanbedroppedtOhalf，materialsCOSTSweresignificantlyreduced．Keywords：PBT；OMMT；nanocomposites；flameretardedproperties聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)作为热塑性工1实验程塑料，在较宽温度范围内保持着良好的力学性1．1主要原料能，具有耐湿、电

6、绝缘性能好、耐油、耐化学腐PBT：1100—211M，结晶温度()184．3"C，蚀、成型快等特点，而且价格适中，主要用于电子熔点()为225．6℃，长春人造树脂厂股份有限电器、汽车和机械等领域_】]。PBT虽然具有优公司；有机膨润土(OMMT)：浙江丰虹粘土股份良的综合性能，但其本身主要成分为碳、氢、氧等有限公司；y-氨丙基三乙氧基硅烷：KH550，南京助燃性元素，所以遇火后会发生剧烈的燃烧，释放力派化工有限公司；阻燃剂(溴代环氧树脂+出大量的热，并伴有大量浓烟和有毒气体，造成众SbzO。)：苏州兰特纳米材

7、料科技有限公司。多的火灾事故，给国家经济建设和人民生命财产造1．2主要仪器成巨大损失。因此，研究聚合物PBT的阻燃性能，双螺杆挤出机：螺杆直径：35．2cm，长径比：降低其潜在的火灾危险性，一直是高分子材料领域40，南京科普橡塑机械有限公司；注塑成形机：急需解决的重要课题_4]。SZ一45—400DC型，宁波市金星塑料机械厂；HC一2型氧指数测定仪、CZF一3型水平垂直燃烧仪：南京收稿日期：2008—1O一12市江宁区分析仪器厂。作者简介：刘曙光(1956一)，男，主要从事功能矿物材料的研究。中国矿业第17卷

8、1．3实验过程表1PBT和PBT纳米复合材料的UL941．3．1用偶联剂表面处理0MMT垂直燃烧和L0I结果按1／100的比例配置KH550(偶联剂)／乙醇溶液，高速搅拌20min。再按偶联剂／OMMT为1／100的比例称取OMMT加入到以上溶液中，搅拌均匀，80℃下烘干，研磨后备用。1．3．2OMMT的最佳加人量确定实验前，先把原料在100~C的干燥箱内干燥4h。用纯PBT分别与质量分数(wt．)