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本文选用铜-有机蒙脱土(Cu2+-OMMT)和水滑石(LDHs)对PVC进行耐火抑烟改性,通过熔融共混的方法制备了 PVC/Cu2+-OMMT、PVC/LDHs及PVC/LDHs/Cu2+-OMMT复合材料。研究了 Cu2+-OMMT的改性方法及组分配比对PVC体系力学性能、耐热性、热稳定性、耐火抑烟性及加工流变性能的影响。以有机蒙脱土(OMMT)为原料,水和乙醇混合溶液为溶剂,硅烷偶联剂KH570和硫酸铜(CuSO4)为复合插层剂,加入稀盐酸调节溶液的pH小于4,制备了 Cu2+-OMMT。通过X射线衍射仪(XRD)、原子吸收分光光度计、马弗炉及热重分析仪(TG)对Cu2+-OMMT的结构进行了表征,确定了 Cu2+-OMMT制备的最佳条件:反应温度为80℃;反应时间为24 h。XRD数据表明KH570和Cu2+插入了 OMMT片层中。以PVC树脂、加工助剂以及Cu2+-OMMT为原料按照不同的配比采用熔融共混的方法制备了 PVC/Cu2+-OMMT复合材料,并对其力学性能、结构形态、热降解行为、阻燃抑烟性能以及流变行为进行了测试和表征。实验结果显示:随着Cu2+-OMMT含量的增加,复合体系的拉伸强度、弯曲强度及缺口冲击强度均呈先增大后减少的趋势。当Cu2+-OMMT加入量为4份时,拉伸强度达一最大值41.72MPa;缺口冲击强度为21.65kJ/m2。Cu2+-OMMT的加入,明显改善了PVC/Cu2+-OMMT复合体系的耐热性、阻燃和抑烟性能;当Cu2+-OMMT加入量为10份时,热变形温度为68.32℃,极限氧指数(LOI)达到41%,烟密度等级(SDR)为68.88,抑烟效果显著。TG结果显示:Cu2+-OMMT的加入使PVC复合体系的起始分解温度提前,并降低了第一阶段的最大热降解速率。流变行为测试显示:PVC体系的塑化转矩和平衡转矩有所降低,改善了材料的流动性,更有利于材料的加工。考察了无机阻燃抑烟剂LDHs含量对PVC/LDHs体系性能的影响。结果显示:随着LDHs含量的增加,复合体系的缺口冲击强度,拉伸强度和弯曲强度均呈先升高后下降的趋势;LOI升高,SDR下降。通过对PVC/LDHs/Cu2+-OMMT三元复合体系的研究发现,三元复合体系的拉伸强度、弯曲强度和缺口冲击强度均随Cu2+-OMMT含量的增加呈现先增大后减小的趋势,塑化时间先缩短再延长,热变形温度升高,耐热性变好,热失重残炭量增加,LOI提高,SDR下降。