PP／OMMT纳米复合材料炭层结构的热失重分析.pdf

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1、现代塑料加工应用2011年第23卷第2期·48·M0DERNPLASTICSPR0CESSINGANDAPPLICAT10NSPP／OMMT纳米复合材料炭层结构的热失重分析孙佩佩张军(青岛科技大学教育部橡塑材料与工程重点实验室，山东青岛，266042)摘要：采用扫描电镜观察聚丙烯(PP)／有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料不同燃烧时间燃烧残余物断面的微观形貌，利用热失重分析方法对不同燃烧时间形成的皮层和蜂窝层的热稳定性和热分解特性进行分析研究并与炭渣结构特征相关联。结果表明，在燃烧55S后开始形成表面层，至190S时形成皮层和蜂窝层结构，而且随燃烧的进行PP不断分解，

2、皮层中PP含量不断减少，形成的含碳蒙脱土片层增加，有较好的保护作用，起到了阻燃作用。蜂窝层中蒙脱土含量相比有机物的较少，热稳定性较皮层差，但它扩充了炭层的体积，也有一定的阻燃作用，正是皮层和蜂窝层的组合对复合材料起到阻燃作用。关键词：聚丙烯有机蒙脱土纳米复合材料阻燃炭层结构热失重分析ThermogravimetricAnalysisonCharLayerStructureofPP／OMMTNanocompositesSunPeipeiZhangJun(KeyLaboratoryofRubber—Plastic，MinistryofEducation，QingdaoUn

3、iversityofScienceandTechnology，Qingdao，Shandong，266042)Abstract：Thecross—sectionalmicrostructuresofburningresidueofPP／0MMTnano—compositesindifferenttimesofburningprocesswereobservedbySEM，thethermalstabili—tyandpyrolysischaracteristicsoftheskinandcellularlayersindifferenttimesofburningpr

4、ocesswerestudiedbyTGA．Theresultswerecorrelatedtothestructurecharacteristicsofcharresidue．Theresultsshowthatsurfacelayerbeginstoformaftercombusting55S，to190Stheskinandcellularlayersstructureforms，thecontentofPPdecreasesandmontmo—rillonitewithcharcontentincreasesintheskinlayerbecauseofthe

5、decompositionofPPduringburning，whichhavegoodprotectionandplayesaflameretardantrole．Themontmorillonitecontentinthecellularlayersislessthantheorganiccontent，andthermalstabilityofthecellularcharlayerislessthanthatoftheskincharlayer．Butitexpandsthevolumeofcharlayer，alsohavecertainflameretar

6、dantrole．Itisthecombinationoftheskinandcellularlayersthatimpartsflameretardancytothenanocomposites．Keywords：polypropylene；organicmontmorillonite；nanocomposites；flameretardan—cy；charlayerstructure；thermalgravimetricanalysis聚合物／层状硅酸盐纳米复合(PLS)阻燃材料的阻燃性与生成的特殊的炭层结构有关。然收稿日期：2010-11-09；修改稿收到日期：

7、2011-01—30。而这些研究大多不是在真实的燃烧状态下进行作者简介：孙佩佩，硕士研究生，研究方向为PP基PLS纳米复合材料炭层结构与阻燃机理研究。E-mail：qustsunpei的，目前还缺乏在实际燃烧条件下形成炭渣结构@163．com。的研究结果。锥形量热仪是比较广泛使用的表基金项目：国家自然科学基金资助项目(50876048)和青岛征材料燃烧性能的试验仪器，具有真实的燃烧环市计划基础研究项目(09—1—3—26-jch)。境，可以用来获得PLS材料在燃烧过程中生成*通讯联系人，E—mail：safetyqust@163．com。孙佩佩等．P