Page 22 - 《橡塑技术与装备》2019年14期（7月下半月塑料版）

橡塑技术与装备（塑料） CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT (PLASTICS)

[16]
；而这些原子具有不饱和性并且与高分子链产生相 抑制是蒙脱土 (MMT) 自身团聚所造成的。由于这种团
互作用从而形成插层结构，这样就提高了复合材料体 聚的存在，使得 IFR 与蒙脱土并没有起到相互协同的
系的各项性能。但是通过图 5(a)、(b) 相比较来看，所 作用。反而使得 IFR 本身的膨胀特性受到了抑制，而
加入的蒙脱土并没有表现出这种纳米材料的结构特点 这种抑制使得膨胀所产生的空隙变小，隔热、隔氧性
来，而是团聚在一起，这就使得在材料中基体与所加 降低。从而在宏观上表现出氧指数降低，以及阻燃效
入的助剂之间没有很好的连接在一起。 果变差的现象。而我们需要提高阻燃性能的前提是蒙
通过 5(a)、(b) 可以看出相比于只有 IFR 的加入， 脱土能够发挥其自身的特点和特性。如果我们想要达
在加入蒙脱土之后 (MMT) 之后可以很容易的观察到膨 到所期望的目的，则需要从其结构上出发。
胀跟原复合体系相比较而言是受到了抑制的。而这种 这是由于层状硅酸盐特殊的片层结构，可以使聚

图 5 以 15% IFR 为基础加入不同含量 MMT 燃烧后的炭层形貌

合物高分子链插入到黏土的片层之间，而该空间是比 过程中，能够清楚的观察到膨胀现象，由于产生的膨
较典型的受限空间，从而在阻燃方面起了较大作用 [17] 。 胀使得整个燃烧过程所经历的时间较短，IFR 的加入
蒙脱土的团聚在一起使得其自身的比表面积减小，其 使得聚丙烯的阻燃性得到了提高 ；但是观察加入蒙脱
自身的那种膨胀特性不能发挥出来，高分子链没有能 土后的燃烧过程，尤其是加入量为 15% 时，燃烧过程
过插入到蒙脱土的片层结构之间，蒙脱土的那种片层 中产生的膨胀现象变的不明显，与之前只加入 IFR 的
结构没有被利用起来，所以使得阻燃性能没有表现出 燃烧样条有着明显的差异存在。
来，从数据上看加入蒙脱土起到了相反的用，自身的
阻燃特性并未发挥并且加入的量越多对于原阻燃复合
体系的阻燃特性影响越大 ( 使得阻燃特性下降 )。加入
的蒙脱土抑制膨胀，说明整个体系在受热时膨胀受到
抑制，其根本原因在于整个体系的黏度在蒙脱土加入
后，反而使得整个体系的黏度上升。这样 IFR 与蒙脱
土阻燃的特性就被降低了。
2.4 燃烧后的宏观图像分析
图 6 中分别为蒙脱土加入量为 0%、5%、15%。
图 6 IFR 含量为 15% 时不同含量 MMT 燃烧后样条形貌
通过样条燃烧后的形貌照片也能明显的看出由于蒙脱
这是由于燃烧时所伴随产生的炭层起到的阻燃作
土的加入使得聚丙烯与 IFR 复合体系在燃烧时的膨胀
用。其作用的原理是一下几点 ：其一，成炭能够使得
受到了抑制。加入的量越多这种抑制所产生的抑制结
可燃裂解中的产物转换成可燃气体受到影响，因此可
果越是明显，燃烧后所得到的炭层膨胀性越差。在燃
以抑制高分子聚合物的燃烧 ；其二，成炭的过程并不
烧时，没有加入蒙脱土的复合材料体系在整个燃烧的
·4· 第 45 卷 第 14 期