ISSN 1000-3304CN 11-1857/O6

HIPS/OMMT纳米复合材料的燃烧性能与其残余物炭层结构特征研究

白卯娟 刘岩 肖凤艳 张军

引用本文: 白卯娟, 刘岩, 肖凤艳, 张军. HIPS/OMMT纳米复合材料的燃烧性能与其残余物炭层结构特征研究[J]. 高分子学报, 2012, (5): 539-545. doi: 10.3724/SP.J.1105.2012.11252 shu
Citation:  Mao-juan Bai, Yan Liu, Feng-yan Xiao and Jun Zhang. CHARACTERISTICS OF FIRE RESIDUES OF HIPS/OMMT NANOCOMPOSITES FORMED DURING CONE CALORIMETER TESTS[J]. Acta Polymerica Sinica, 2012, (5): 539-545. doi: 10.3724/SP.J.1105.2012.11252 shu

HIPS/OMMT纳米复合材料的燃烧性能与其残余物炭层结构特征研究

    通讯作者: 张军
摘要: 采用SEM、XRD、TGA等分析方法对高抗冲聚苯乙烯/有机蒙脱土(HIPS/OMMT)纳米复合材料在燃烧过程中形成的炭渣残余物结构特征进行了研究,包括炭层断面形态,片层结构及炭渣热稳定性等.结果表明复合材料在热释放速率峰值之后,形成了具有阻燃作用的炭层结构,其特征是在炭层表面形成了一层比较薄但密实的皮层,皮层之下是较厚的一层蜂窝层,这种皮-窝结构赋予炭层良好的阻隔热的作用,减缓了热分解过程.XRD分析还表明原有插层结构经过燃烧已破坏,在皮-窝炭层中都已消失,结合SEM观察结果,蒙脱土片层多以剥离的单片层无规分布,皮层和窝层中聚合物已基本烧蚀,只剩下片状的蒙脱土聚集在一起形成了一种纳米尺寸的网状结构并包含了一定量的分解温度很高的碳质物质,不仅形成了稳定的保护层,而且碳质物质的生成也降低了材料分解挥发速率.窝层含有大量尺寸较大的空穴结构,隔气效果不如皮层,但显著地增大了炭层的体积,整体上能起到较大的隔热作用.二者共同构筑的皮-窝炭层结构在复合材料的燃烧过程中起到了阻燃的作用.

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  • 通讯作者:  张军,
  • 收稿日期:  2011-08-15
  • 修稿日期:  2011-10-31
  • 刊出日期:  2012-05-20
通讯作者: 陈斌, bchen63@163.com
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    沈阳化工大学材料科学与工程学院 沈阳 110142

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