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蒙脱土(MMT)是一种粘土矿物,其特有高度有序的晶格排列结构使其有离子交换性、吸附性、分散性等多种特性。经过有机化改性后的蒙脱土可被用作高分子材料的补强剂和阻燃剂。季戊四醇(PER)是一种具有高度对称性的多元醇,常作为阻燃剂而广泛应用于橡胶、塑料、涂料、油漆等领域。其特殊的结构非常适于构筑树状大分子。天然橡胶具有弹性强、绝缘性好等特征,被大量应用于汽车、建筑、石油化工等行业,目前对橡胶阻燃性能的要求日益提高。一般采用卤系阻燃剂加入天然橡胶制备复合材料,此类复合材料虽然阻燃效果好,成本合理,但会对环境造成严重污染。而氢氧化物阻燃剂,如：氢氧化镁或氢氧化铝等,加入天然橡胶后容易导致其物理机械性能下降。超支化聚合物近年来受到很大关注,其端基富集,结构高度支化,反应活性好,合成方法简单。本课题尝试利用超支化聚合物与普通聚合物的优异的相容性、端基丰富且易改性等特点,将含有磷、氮等阻燃元素引入到超支化聚合物中,考察其热稳定性能,并将应用到天然橡胶中,力求改善复合材料的阻燃性能、力学性能等。主要研究内容有以下4个方面：(1)超支化蒙脱土阻燃剂的制备。通过超支化技术改性有机蒙脱土,制得超支化有机蒙脱土,并通过SEM、FTIR、XRD、TGA等测试方法对其结构和性能进行表征。结果表明,其片层结构被成功剥离,且具有优良的热稳定性能。(2)超支化蒙脱土阻燃剂在天然橡胶中的应用。将超支化有机蒙脱土阻燃剂以不同质量份数添加到天然橡胶中制备相应的复合材料,并通过等长燃烧时间、拉伸强度、断裂伸长率和磨耗体积等测试对该系列复合材料的阻燃性能、力学性能和磨耗性能等方面进行研究。结果表明,含10份超支化蒙脱土阻燃剂的复合材料,其阻燃性能、力学性能和磨耗性能都得到了不同程度的提高。(3)超支化季戊四醇阻燃剂的制备。对季戊四醇进行超支化改性,根据单体和季戊四醇不同的摩尔比制得超支化季戊四醇阻燃剂,并通过FTIR、TGA、MALDI-TOF等测试方法对其结构和性能进行表征。结果表明,改性后的超支化聚合物其分子量明显增大。当季戊四醇与单体的摩尔比为1：4时,所制得的阻燃剂具有优良的热稳定性能。(4)超支化季戊四醇阻燃剂在天然橡胶中的应用。将超支化季戊四醇阻燃剂分别以不同种类、相同质量份数和同一种类、不同质量份数两种方法添加到天然橡胶中,制得相应的天然橡胶复合材料,并通过等长燃烧时间、水平燃烧时间、拉伸强度、断裂伸长率和磨耗体积等测试对该系列复合材料的阻燃性能、力学性能和磨耗性能等进行研究。结果表明,含5份超支化季戊四醇阻燃剂的复合材料,其阻燃性能和力学性能得到一定程度的提高,但磨耗性能需要进一步改善。