碳納米管在海島結(jié)構(gòu)共混物中網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)的構(gòu)建及其阻燃特性.pdf

1、利用 CNTs在聚合物中形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，協(xié)同膨脹阻燃劑來(lái)阻燃是提高傳統(tǒng)阻燃劑效率的有效手段。有海島結(jié)構(gòu)類型的共混物是高分子材料的重要組成部分，廣泛應(yīng)用在生產(chǎn)、生活的各個(gè)領(lǐng)域。在海島結(jié)構(gòu)共混物中 CNTs會(huì)選擇性分布，導(dǎo)致 CNTs只會(huì)在共混物局部形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，影響了其與膨脹阻燃劑的協(xié)同阻燃效應(yīng)。因此，本文重點(diǎn)研究了 CNTs分別在海島結(jié)構(gòu)共混物的連續(xù)相及分散相構(gòu)建網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)共混物阻燃性能的影響。
　　首先，本文研究了 CNTs在

2、連續(xù)的 PA6相形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)時(shí)，對(duì)共混物PA6/PS、PA6/ABS阻燃性能的影響。對(duì)于 PA6/APP/CNTs，燃燒測(cè)試表明PA6/APP/CNTs(1％)具有優(yōu)異的阻燃性能。流變測(cè)試表明在1wt%的添加量下， CNTs會(huì)在 PA6/APP中會(huì)形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，SEM觀察到連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)能促使聚合物在燃燒過(guò)程中形成連續(xù)致密的炭層，進(jìn)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，測(cè)試其阻燃性能發(fā)現(xiàn)

3、，添加0.25wt%的 CNTs就可使 PA6/PS和 PA6/ABS共混物的阻燃性能與PA6/APP/CNTs(1%)相近；TEM觀察發(fā)現(xiàn) CNTs會(huì)選擇分布在共混物中的 PA6相，致使APP和CNTs在很低的CNTs濃度下就能產(chǎn)生有效的協(xié)同作用；流變測(cè)試表明在0.25wt%的添加量下，CNTs就能在共混物中的 PA6相形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)；SEM觀察可得0.25wt%含量的CNTs形成的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)同樣促使連續(xù)致密的膨脹炭層的形成，使共混

4、物具有優(yōu)異的阻燃性能。當(dāng) CNTs在共混物中的含量增加到1wt%時(shí)，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)會(huì)過(guò)于致密，導(dǎo)致熔體粘度過(guò)高并且炭層的膨脹受到抑制，導(dǎo)致其阻燃性能下降。
　　然后，對(duì)于 PA6相為分散相的 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，發(fā)現(xiàn) CNTs和 APP均自動(dòng)分布于分散的PA6相，導(dǎo)致CNTs無(wú)法在連續(xù)的LDPE相形成網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)。為了在連續(xù)相中構(gòu)建連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，本文采用一種新方法調(diào)

5、控膨脹阻燃劑和 CNTs在共混物各相中的分布，制得具有四種不同分布狀態(tài)的共混物，研究了分布對(duì)共混物阻燃性能的影響，發(fā)現(xiàn) APP及 CNTs在共混物中的分布對(duì)其阻燃性能有顯著影響。燃燒測(cè)試表明當(dāng) APP分布在 PA6相，CNTs分布在連續(xù)的 LDPE相時(shí)，共混物具有優(yōu)異的阻燃性能。當(dāng) APP分布于 LDPE相，CNTs分布在分散的 PA6相中時(shí)，共混物阻燃性能最差。流變測(cè)試表明0.5wt%的 CNTs可在 LDPE相形成連續(xù)的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)，錐