无卤阻燃尼龙66ommtsiolt2gt纳米复合材料的研究

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1、中北大学学位论文无卤阻燃尼龙66／0MMT／Si02纳米复合材料的研究摘要本实验以尼龙66为主原料，使用熔融共混法将自制有机蒙脱土(OMMT)、表面改性纳米Si02分散到尼龙66基体中，制得尼龙66纳米复合材料；以聚磷酸铵(aeP)、三聚氰胺(MA)为膨胀型阻燃剂(IFR)，与OMMT、Si02共混制得膨胀型阻燃尼龙66纳米复合材料；以氧化锌为阻燃协效剂，膨胀型阻燃纳米材料为基料，制得协效阻燃纳米材料。实验探讨了各组分配比变化对尼龙66基体性能的影响，对各配方的力学性能、燃烧性能进行了对比研究。研究了阻燃剂对尼龙66力学

2、性能和燃烧性能的影响，考察了OMMT、Si02对基体的增强效应及其与IFR的协同效应。通过极限氧指数(LOI)、红外谱图等研究了纳米氧化锌在整个阻燃体系中的协效作用，最终得到满足UL94V-O级、力学性能损害较小的阻燃纳米复合材料。尼龙66纳米复合材料的研究结果表明，2．0％OMMT与1．5％Si02的加入较纯尼龙66的拉伸强度提高了8．84％，冲击强度提高了14．49％。对拉伸、冲击断口的SEM观测结果说明材料在受力过程中由于产生塑性变形而消耗了能量，从而提高了材料的力学性能。另外，OMMT、Si02的加入玻璃化转变温

3、度较纯尼龙66提高了59．6"C，并且材料的成炭率较纯尼龙66提高了5．95，说明OMMT、Si02明显提高了尼龙66基体的耐热性。阻燃材料测试结果表明，随着膨胀型阻燃剂APP、MA用量的增加，材料的LOI逐渐提高，力学性能却大幅度下降。OMMT／Si02的加入改善了材料的力学性能并具有一定的协同阻燃作用，固定APP／MA(3：2)ff9添加量20％，2．0％OMMT的加入比只加20％APP／MA的拉伸强度提高了5．13％，LOI提高了2．13％；Si02的耐热性良好，添加1．5％的Si02与2．0％的OMMT，拉伸强度

4、较单加阻燃剂提高了8．89％，冲击强度提高了10．21％，LOI提高了4．61％，材料达到uL94V_O级。当氧化锌用量为2．O％时，材料的LOI较膨胀阻燃基材提高了11．19％，且对材料的力学性能影响很小。SEM观测结果表明，氧化锌协效剂改善了材科膨胀炭层的中北大学学位论文微观结构，提高炭层的高温稳定性，有效避免IFR体系炭层出现裂缝从而降低隔氧隔热效果的缺陷。关键词：尼龙66，纳米复合，膨胀阻燃，协同阻燃中北大学学位论文StudyontheHalogen-freeFlameRetardedNylon66／OMMT／S

5、iOzNanocompositeAbstractInthisresearchtopic，organicmontmorillonite(OMMT)andsurfacemodifiedSi02weTedispersedintonylon66resinbythemethodofmelt—blending,andthenanocompositeWaSgot；ammoniumpolyphosphate(APP)andmelamine(MA)asintumescentflameretardant(IFR)blendingwithOM

6、MTandSiOzpreparedintumescentflame-retardednylon66nanocomposite；zincoxide(Zn01wasusedasflame-retardedsynergist，synergisticflame—retardednanocompositewasproduced．Intheexperiment，theinfluenceofmaterialscomponentsratioalterationonnylon66propertiesWasdiscussed，thecont

7、rastivestudyofmechanicalpropertiesandburningbehaviourofdifferentformulationWasanalyzed．Inaddition,themechanicalpropertiesandburningbehaviourofintumescentflame-retardednylon66nanocompositewerestudied,theOMMTandSi02nanoparticlescanreinforcethenylon66／IFRmaterialsan

8、dhavesynergisticeffectwithIFR．ThesynergisticeffectofZnOWasstudiedbylimitingoxygenindex(LO／)，verticalcombustiontestingandinfraredspectrnm(IR)，eventuallygainedUL