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聚合物/无机物纳米复合材料代表了阻燃领域的新技术,与传统阻燃剂相比,很少添加量的无机物就能显著提高复合材料的力学性能、热学性能、阻隔性能等。目前该领域的阻燃研究大多集中在用长链季铵盐进行有机改性的层状无机物上,但季铵盐的分解温度大多低于200℃,使得材料的热稳定性和阻燃性都较差。因此,本文先制备了热分解温度更高的季鏻盐插层蛭石和季鏻盐插层磷酸锆,再将它们分别与聚丙烯/膨胀型阻燃剂熔融混合,得到了聚丙烯/膨胀型阻燃剂/季鏻盐插层无机物复合材料,并对其结构和性能进行了研究。首先,用十二烷基三丁基季鏻盐(P12)对蛭石(VMT)进行改性,制备了季鏻盐插层蛭石(P12-VMT),然后将P12-VMT与传统的膨胀型阻燃剂(IFR)联用,制备了PP/IFR/P12-VMT复合材料。通过扫描电镜观察了复合材料的形态,发现P12-VMT的添加可以提高IFR与PP基体的相容性;力学性能的测试结果表明,少量的P12-VMT可以提高复合材料的力学性能;热重分析、极限氧指数和垂直燃烧测试结果表明,P12-VMT与IFR具有明显的协同阻燃效果,当P12-VMT添加量为2wt%时(IFR添加量为26wt%),垂直燃烧测试达到了V-0级,氧指数达到了最高的32.7;而单纯用添加量为28wt%的IFR,垂直燃烧测试为V-1级,氧指数为30.0。其次,用十六烷基三丁基季鏻盐(P16)对水热法合成的层状α-磷酸锆(α-ZrP)进行改性,制备了季鏻盐插层磷酸锆(P16-ZrP),然后将P16-ZrP与膨胀型阻燃剂(IFR)联用,制备了PP/IFR/P16-ZrP复合材料。通过扫描电镜观察了复合材料的形态,发现P16-ZrP的添加可以提高IFR与PP基体的相容性;力学性能的测试结果表明,少量的P16-ZrP可以提高复合材料的力学性能;热重分析、极限氧指数和垂直燃烧测试结果表明,P16-ZrP与IFR具有明显的协同阻燃效果:当P16-ZrP添加量为2wt%时(IFR添加量为26wt%),垂直燃烧测试达到了V-0级,氧指数达到了最高的33.0;而单纯用添加量为28wt%的IFR,垂直燃烧测试为V-1级,氧指数为30.0。