母料法制备LDPE/EVA/粘土纳米复合材料及其性能研究
发布时间：2021-08-21 17:31
采用熔融插层工艺制备低密度聚乙烯（LDPE）/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）/粘土纳米复合材料,比较了母料法与一步共混法对粘土的分散状态和材料性能的影响。通过X射线衍射仪（XRD）和透射电镜（TEM）表征了粘土在基体中的分散状态。结果表明,母料法制备得到的纳米复合材料粘土片层已均匀剥离于基体中。呈剥离状的5%粘土更好地促进了材料燃烧过程中的成炭,形成的致密连续的炭层起到了很好地隔热隔氧效果,使材料的热释放速率峰值降低了54%。热失重分析表明,粘土的加入促进了体系成炭,提高了高温下的残炭量。母料法制备的LDPE/EVA/5%粘土纳米复合材料的弹性模量为324.98MPa,比LDPE/EVA基体增加了45.8%。
【文章来源】：常州大学学报(自然科学版). 2016,28(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图３两种方式制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料的ＴＥＭ图Ｆｉｇ．３ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＬＤＰＥ／ＥＶＡ／ｃｌａｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｅ－
Ａ／粘土纳米复合材料的阻燃性能聚合物粘土纳米复合材料的阻燃特性典型的特征是锥形量热过程中热释放速率（ＨＲＲ）峰值的降低［２］。图４和图５为ＬＤＰＥ／ＥＶＡ基体及两种方式制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料的ＨＲＲ图和质量损失速率（ＭＬＲ）图。由图４可以看出，ＬＤＰＥ／ＥＶＡ点燃５０ｓ后迅速燃烧，在１５０ｓ出现ＨＲＲ峰值（ｐＨＲＲ）为１５０６ｋＷ／ｍ２（表２），３００ｓ内燃烧完全，几乎没有残留物（图６）。采用非母料制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料，在点燃后８０ｓ左右出现了第一个峰值ｐＨＲＲ１为１１１７ｋＷ／ｍ２，主要是由于有机插层剂的分解，形成易挥发性可燃物。同时，插层剂发生霍夫曼降解［２］过程中产生的酸性物种，加速了ＥＶＡ中醋酸的脱除反应，导致燃烧初期，ＨＲＲ值增大。在１５０ｓ出现第２个峰值ｐＨＲＲ２为１１０２ｋＷ／ｍ２，与ＬＤＰＥ／ＥＶＡ相比，下降了２５．７８％。由于插层剂分解产生酸性物质，促进了体系成炭，形成的类陶瓷硅酸盐复合炭层抑制了聚合物热解过程，使得ｐＨＲＲ值下降，但照片显示残留炭层厚度不均匀，呈岛状，不够连续、致密（图６）。采用母料法制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料的ＨＲＲ曲线呈平顶，其ｐＨＲＲ值为６９１ｋＷ／ｍ２，与ＰＥ／ＥＶＡ相比，下降了５４．０９％，大于文献报道的最高下降４０％的数据［９］，同时总热释放量（ＴＨＲ）也有一定程度降低。照片显示残留炭层均匀、连续、致密（图６）。
常州大学学报（自然科学版）２０１６年图３两种方式制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料的ＴＥＭ图Ｆｉｇ．３ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＬＤＰＥ／ＥＶＡ／ｃｌａｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｅ－ｐａｒｅｄｆｒｏｍｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓ２．４ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料的阻燃性能聚合物粘土纳米复合材料的阻燃特性典型的特征是锥形量热过程中热释放速率（ＨＲＲ）峰值的降低［２］。图４和图５为ＬＤＰＥ／ＥＶＡ基体及两种方式制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料的ＨＲＲ图和质量损失速率（ＭＬＲ）图。由图４可以看出，ＬＤＰＥ／ＥＶＡ点燃５０ｓ后迅速燃烧，在１５０ｓ出现ＨＲＲ峰值（ｐＨＲＲ）为１５０６ｋＷ／ｍ２（表２），３００ｓ内燃烧完全，几乎没有残留物（图６）。采用非母料制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料，在点燃后８０ｓ左右出现了第一个峰值ｐＨＲＲ１为１１１７ｋＷ／ｍ２，主要是由于有机插层剂的分解，形成易挥发性可燃物。同时，插层剂发生霍夫曼降解［２］过程中产生的酸性物种，加速了ＥＶＡ中醋酸的脱除反应，导致燃烧初期，ＨＲＲ值增大。在１５０ｓ出现第２个峰值ｐＨＲＲ２为１１０２ｋＷ／ｍ２，与ＬＤＰＥ／ＥＶＡ相比，下降了２５．７８％。由于插层剂分解产生酸性物质，促进了体系成炭，形成的类陶瓷硅酸盐复合炭层抑制了聚合物热解过程，使得ｐＨＲＲ值下降，但照片显示残留炭层厚度不均匀，呈岛状，不够连续、致密（图６）。采用母料法制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘
本文编号：3356037
【文章来源】：常州大学学报(自然科学版). 2016,28(05)
【文章页数】：6 页
【部分图文】：
图３两种方式制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料的ＴＥＭ图Ｆｉｇ．３ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＬＤＰＥ／ＥＶＡ／ｃｌａｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｅ－
Ａ／粘土纳米复合材料的阻燃性能聚合物粘土纳米复合材料的阻燃特性典型的特征是锥形量热过程中热释放速率（ＨＲＲ）峰值的降低［２］。图４和图５为ＬＤＰＥ／ＥＶＡ基体及两种方式制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料的ＨＲＲ图和质量损失速率（ＭＬＲ）图。由图４可以看出，ＬＤＰＥ／ＥＶＡ点燃５０ｓ后迅速燃烧，在１５０ｓ出现ＨＲＲ峰值（ｐＨＲＲ）为１５０６ｋＷ／ｍ２（表２），３００ｓ内燃烧完全，几乎没有残留物（图６）。采用非母料制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料，在点燃后８０ｓ左右出现了第一个峰值ｐＨＲＲ１为１１１７ｋＷ／ｍ２，主要是由于有机插层剂的分解，形成易挥发性可燃物。同时，插层剂发生霍夫曼降解［２］过程中产生的酸性物种，加速了ＥＶＡ中醋酸的脱除反应，导致燃烧初期，ＨＲＲ值增大。在１５０ｓ出现第２个峰值ｐＨＲＲ２为１１０２ｋＷ／ｍ２，与ＬＤＰＥ／ＥＶＡ相比，下降了２５．７８％。由于插层剂分解产生酸性物质，促进了体系成炭，形成的类陶瓷硅酸盐复合炭层抑制了聚合物热解过程，使得ｐＨＲＲ值下降，但照片显示残留炭层厚度不均匀，呈岛状，不够连续、致密（图６）。采用母料法制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料的ＨＲＲ曲线呈平顶，其ｐＨＲＲ值为６９１ｋＷ／ｍ２，与ＰＥ／ＥＶＡ相比，下降了５４．０９％，大于文献报道的最高下降４０％的数据［９］，同时总热释放量（ＴＨＲ）也有一定程度降低。照片显示残留炭层均匀、连续、致密（图６）。
常州大学学报（自然科学版）２０１６年图３两种方式制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料的ＴＥＭ图Ｆｉｇ．３ＴＥＭｉｍａｇｅｓｏｆＬＤＰＥ／ＥＶＡ／ｃｌａｙｃｏｍｐｏｓｉｔｅｓｐｒｅ－ｐａｒｅｄｆｒｏｍｔｗｏｍｅｔｈｏｄｓ２．４ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料的阻燃性能聚合物粘土纳米复合材料的阻燃特性典型的特征是锥形量热过程中热释放速率（ＨＲＲ）峰值的降低［２］。图４和图５为ＬＤＰＥ／ＥＶＡ基体及两种方式制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料的ＨＲＲ图和质量损失速率（ＭＬＲ）图。由图４可以看出，ＬＤＰＥ／ＥＶＡ点燃５０ｓ后迅速燃烧，在１５０ｓ出现ＨＲＲ峰值（ｐＨＲＲ）为１５０６ｋＷ／ｍ２（表２），３００ｓ内燃烧完全，几乎没有残留物（图６）。采用非母料制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘土纳米复合材料，在点燃后８０ｓ左右出现了第一个峰值ｐＨＲＲ１为１１１７ｋＷ／ｍ２，主要是由于有机插层剂的分解，形成易挥发性可燃物。同时，插层剂发生霍夫曼降解［２］过程中产生的酸性物种，加速了ＥＶＡ中醋酸的脱除反应，导致燃烧初期，ＨＲＲ值增大。在１５０ｓ出现第２个峰值ｐＨＲＲ２为１１０２ｋＷ／ｍ２，与ＬＤＰＥ／ＥＶＡ相比，下降了２５．７８％。由于插层剂分解产生酸性物质，促进了体系成炭，形成的类陶瓷硅酸盐复合炭层抑制了聚合物热解过程，使得ｐＨＲＲ值下降，但照片显示残留炭层厚度不均匀，呈岛状，不够连续、致密（图６）。采用母料法制备的ＬＤＰＥ／ＥＶＡ／粘
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