通過高溫煅燒和酸反應(yīng)等方法處理高嶺石（K）,制備高嶺石基固體酸材料（A–K）,并通過X射線衍射儀（XRD）和掃描電子顯微鏡（SEM）對其進(jìn)行表征和分析。然后通過熔融擠出共混,將A–K添加到聚丙烯（PP）復(fù)合材料中,改善其阻燃性能。利用極限氧指數(shù)儀、水平垂直燃燒儀、錐型量熱儀和萬能試驗(yàn)機(jī)分別測試材料阻燃性能和力學(xué)性能。結(jié)果表明:少量A–K[(0.5%～3.0%（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）]可明顯改善PP復(fù)合材料阻燃性能,PP復(fù)合材料的最大熱釋放速率從純PP的1 474 kW/m²大幅下降至177 kW/m²。

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【部分圖文】：

圖3 K和A–K的SEM照片

SEM能有效分析K及終產(chǎn)物A–K的微觀形貌和結(jié)構(gòu)變化，如圖3所示，K主要呈不規(guī)則六邊形的二維堆積結(jié)構(gòu)，終產(chǎn)物A–K的微觀結(jié)構(gòu)已發(fā)生明顯改變，結(jié)構(gòu)更為緊密，粒徑也發(fā)生明顯改變，垂直A–K堆積方向長度約2～3μm。2.2阻燃性能

圖4 PP和PP復(fù)合材料的熱釋放值(r)曲線

純PP在熱輻射下被引燃之后，快速燃燒至145s時(shí)達(dá)到最大熱釋放值(1474kW/m2)，且在短時(shí)間內(nèi)熱量全部集中釋放；在維持復(fù)合材料總量為100g前提下，添加25%的IFR于PP后，PP復(fù)合材料的最大熱釋放值從純PP的1474kW/m2迅速下降到438kW/m....

圖5 不同溫度段的凝聚相FTIR譜

為進(jìn)一步探索和分析A–K在PP/IFR復(fù)合材料中的阻燃機(jī)理，通過不同加熱溫度下的實(shí)時(shí)FTIR研究該體系中基團(tuán)特征峰的變化，可以推測PP復(fù)合材料在受熱過程中發(fā)生的相關(guān)反應(yīng)。如圖5a所示，針對PP/IFR復(fù)合材料，在350℃時(shí)，在3000～2800cm–1和1500～130....

圖6 PP/IFR和PP/IFR/A–K復(fù)合材料在450℃凝聚相FTIR譜

PP復(fù)合材料在450℃具有明顯的變化，因此進(jìn)一步考慮不同添加比例的A–K(0.5%～3.0%)在450℃的阻燃作用，相應(yīng)的紅外譜和復(fù)合材料在馬弗爐煅燒10min之后的形貌如圖6所示。從圖6可見，在450℃時(shí)，PP/IFR復(fù)合材料在1462cm–1(—CH2)和1372c....

本文編號：4057017