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ABS/坡缕石黏土复合材料制备及性能研究

作　者: 常迎
导　师: 张哲；雷自强
学　校: 西北师范大学
专　业: 高分子化学与物理
关键词: ABS树脂膨胀型阻燃剂坡缕石黏土表面改性复合材料
分类号: TB33
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要

ABS是一种热塑性塑料,因其具有优异的力学性能、良好的耐腐蚀性和加工性能而被广泛使用,但在许多应用领域,要求ABS树脂具有阻燃性。目前阻燃ABS材料主要以卤系阻燃剂为主,但含卤材料一旦燃烧将释放有毒、腐蚀性气体,因而它的应用受到限制。为了解决此问题,本文将膨胀型阻燃剂和坡缕石黏土添加剂应用于ABS树脂。针对ABS树脂的特点,主要围绕坡缕石黏土的改性、ABS/坡缕石黏土复合材料、ABS/IFR/坡缕石黏土复合材料等三个方面展开研究。从黏土的纯化入手,目的是除去坡缕石黏土中所含杂质,为黏土有机化改性做准备。利用硅烷偶联剂(KH172)对坡缕石黏土表面进行了接枝改性,成功制备了表面有机修饰的黏土。采用了XRD、TEM以及TGA对坡缕石黏土的成分、性能以及形貌进行了表征及分析。通过直接熔融共混法制备了不同含量的ABS/坡缕石黏土复合体系,对其力学性能、阻燃性能进行了测试。热失重分析(TGA)结果表明:坡缕石黏土的加入能促进ABS树脂的炭化,对ABS树脂具有一定的阻燃效果。纯化坡缕石黏土的添加量为3 %时可改善复合材料的力学性能。如果采用含量为3 %有机化坡缕石黏土,其抗拉强度与断裂伸长率均高于ABS/坡缕石黏土复合材料及纯ABS树脂。通过扫描电镜(SEM)观察复合材料的断面形貌,结果表明坡缕石黏土经过表面改性以后,在复合材料中的分散性得到了提高,表面由亲水性变成了亲油性,与ABS树脂的相容性得到了改善。系统研究了由季戊四醇(PER)为炭源,聚磷酸铵(APP)兼作酸源和气源,三聚氰胺(MEL)为气源所构成的两种IFR在不同配比及用量对ABS复合材料阻燃性能、力学性能、微观结构的影响。结果表明,由APP、PER构成的IFR阻燃剂对复合材料具有良好的膨胀阻燃效果,当两者配比为2:1、加入量为35 %时,ABS/APP/PER复合材料的阻燃性能高于ABS/APP/PER/MEL复合材料。但APP/PER对ABS复合材料的力学性能产生了不利影响。为了改善ABS/APP/PER复合材料的力学性能,通过直接熔融共混法制备了ABS/IFR/OPGS复合材料,结果表明OPGS与IFR之间有很好的协同作用。

ABS/坡缕石黏土复合材料制备及性能研究

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