论文部分内容阅读
利用 CNTs在聚合物中形成网络结构，协同膨胀阻燃剂来阻燃是提高传统阻燃剂效率的有效手段。有海岛结构类型的共混物是高分子材料的重要组成部分，广泛应用在生产、生活的各个领域。在海岛结构共混物中 CNTs会选择性分布，导致 CNTs只会在共混物局部形成网络结构，影响了其与膨胀阻燃剂的协同阻燃效应。因此，本文重点研究了 CNTs分别在海岛结构共混物的连续相及分散相构建网络结构时，对共混物阻燃性能的影响。 首先，本文研究了 CNTs在连续的 PA6相形成网络结构时，对共混物PA6/PS、PA6/ABS阻燃性能的影响。对于 PA6/APP/CNTs，燃烧测试表明PA6/APP/CNTs(1％)具有优异的阻燃性能。流变测试表明在1wt%的添加量下， CNTs会在 PA6/APP中会形成连续的网络结构，SEM观察到连续的网络结构能促使聚合物在燃烧过程中形成连续致密的炭层，进而提升共混物的阻燃性能。在PA6/APP/CNTs中添加易燃的 ABS和 PS后，测试其阻燃性能发现，添加0.25wt%的 CNTs就可使 PA6/PS和 PA6/ABS共混物的阻燃性能与PA6/APP/CNTs(1%)相近；TEM观察发现 CNTs会选择分布在共混物中的 PA6相，致使APP和CNTs在很低的CNTs浓度下就能产生有效的协同作用；流变测试表明在0.25wt%的添加量下，CNTs就能在共混物中的 PA6相形成连续的网络结构；SEM观察可得0.25wt%含量的CNTs形成的网络结构同样促使连续致密的膨胀炭层的形成，使共混物具有优异的阻燃性能。当 CNTs在共混物中的含量增加到1wt%时，网络结构会过于致密，导致熔体粘度过高并且炭层的膨胀受到抑制，导致其阻燃性能下降。 然后，对于 PA6相为分散相的 LDPE/PA6共混物，本文采用 FTIR和 TEM研究了 CNTs和 APP在共混物中分布，发现 CNTs和 APP均自动分布于分散的PA6相，导致CNTs无法在连续的LDPE相形成网络结构。为了在连续相中构建连续的网络结构，本文采用一种新方法调控膨胀阻燃剂和 CNTs在共混物各相中的分布，制得具有四种不同分布状态的共混物，研究了分布对共混物阻燃性能的影响，发现 APP及 CNTs在共混物中的分布对其阻燃性能有显著影响。燃烧测试表明当 APP分布在 PA6相，CNTs分布在连续的 LDPE相时，共混物具有优异的阻燃性能。当 APP分布于 LDPE相，CNTs分布在分散的 PA6相中时，共混物阻燃性能最差。流变测试表明0.5wt%的 CNTs可在 LDPE相形成连续的网络结构，锥形量热仪及TG测试表明PA6可作为APP的成炭剂。当APP分布在PA6相时，PA6和APP一起构成膨胀阻燃体系；CNTs在LDPE形成连续的网络结构，可以提高共混物熔体粘度，促进生成连续的膨胀炭层，并延缓外部氧气和热量的传播，使共混物具有优异的阻燃性能。