1、PA6以其優(yōu)異的性能廣泛應用于電器、汽車制造及建筑等諸多領域，因此國內外對PA6阻燃改性的研究一直非常關注。常規(guī)方法是采用添加鹵素、磷系及氮系等阻燃劑，它們在燃燒過程中一般會釋放有毒氣體，對人體以及環(huán)境極為不利。聚合物/層狀硅酸鹽(PLS)納米復合材料是一種低毒、高效、環(huán)保的阻燃體系，并被國內外譽為阻燃材料過程中革命性的進展。PA6/蒙脫土復合材料的力學性能、結晶性能已得到廣泛研究，但對其燃燒性能的評價很不一致，其工業(yè)應用受到影響。這些

2、問題與對插層復合材料阻燃機理的研究不深入有重要關系，還缺乏比較合理的理論模型。因此研究聚合物/層狀硅酸鹽納米復合材料的特殊復合結構在燃燒過程的細微變化及其阻燃機理具有重要意義。 本研究采用熔融插層法制備了PA6/蒙脫土復合材料。結合X-ray衍射和透射電鏡分析了PA6/蒙脫土復合材料的微觀結構；采用熱分析研究了復合材料的耐熱性；通過研究復合材料的熱釋放速率、質量損失速率等燃燒參數(shù)以及氧指數(shù)分析了復合材料在不同實驗條件下的燃燒特性

3、，并通過拉伸、彎曲等實驗研究了復合材料的力學性能。X-ray衍射及TEM結果表明，改性蒙脫土片層能較均勻的分散在聚合物基體中，且使復合材料的層間距有所擴大，而無機蒙脫土不能較好的分散于PA6基質中。錐形量熱儀實驗結果表明，PA6/ONMT復合材料的熱釋放速率、質量損失、質量損失速率以及生煙速率等均顯著降低，具有較好的阻燃性和抑煙性，而PA6/MMT復合材料的阻燃作用很??；不同外部熱流強度下PA6/OMMT復合材料的峰值熱釋放速率增幅較小

4、。采用水平垂直燃燒實驗及氧指數(shù)實驗評價材料燃燒性能，結果表明OMMT含量為10％和20％時該復合材料能達FH-3級。添加紅磷可以使復合材料氧指數(shù)提高，且水平和垂直實驗中復合材料的阻燃級別分別達FH-1和FV-1級。PA6/蒙脫土復合材料的力學性能測試結果表明，PA6/OMMT復合材料的拉伸強度、彎曲強度隨OMMT含量的增加，均出現(xiàn)先增大后降低的趨勢，在OMMT含量為5％～7％時復合材料的綜合力學性能最佳。 本研究重點探討了PLS

5、復合材料的阻燃機理。采用掃描電鏡和元素分析對比研究PAB/OMMT復合材料和HIPS/OMMT復合材料，結果表明材料燃燒后其殘留物中碳元素含量很少。此外結合錐形量熱儀實驗分析兩種材料的燃燒性能，表明PLS復合材料的阻燃作用主要來自殘留層的物理“屏蔽”作用，而不是化學阻燃作用，以明確的實驗證據表明至少對所研究的兩種材料插層復合不會促進化學成碳作用。本研究還通過掃描電鏡對不同復合材料殘留層橫斷面結構的分析研究提出了殘留物粗細二層結構的新型結

6、構模型，兩種結構對PLS復合材料的阻燃性均有重要影響，是產生隔熱、隔質作用和阻燃效果的重要因素；此外氣泡和熔融也是影響殘留層形貌的因素之一，它能導致殘留層形成空間網絡結構，有效的降低熱釋放速率。通過比較不同類型燃燒實驗的結果，分析探討了燃燒模式對阻燃性評價結果的影響。在高輻射強度下，如CONE實驗，樣品呈現(xiàn)深度裂解的燃燒模式，殘留層良好的物理阻隔作用使材料具有較好的阻燃性，而在燃燒緩慢且樣品燃燒面可以自由擴展的條件下(如氧指數(shù))，片層不