各种LDHs（水滑石）粒径对纳米复合材料的性能影响

各种LDHs（水滑石）粒径对纳米复合材料的性能影响

        聚丙烯（PP）是采用最多的商品热塑性塑料之一，多适用于交通运输，电器产品，日用家俱和室内装修等方面，但它有着较低的耐热稳定性，是属于易燃性材料。科研人员利用掺入水滑石纳米颗粒可以显着提升聚合物材料的耐热稳定性和燃烧性能。简单来讲，水滑石因为其特有的化学成分和层状构造，可以带来优良的阻燃性和抑烟性能。

在TGA分析中，通常采用T0.1（10％重量损失时的溫度）和T0.5（50％重量损失时的溫度）来评估聚合物复合材料的耐热稳定性。纯PP的T0.1约为280℃，添加LDHs后，T0.1的纳米复合材料大多减少。例如，针对粒径为80-100和200-350nm（LDHs负载量为30和40wt％）的PP/水滑石纳米复合材料，T0.1值各自各自减低32,25和23,35℃这是由于水滑石颗粒逐渐分解，进而产生碳保护层。

采用MCC研究PP/水滑石纳米复合材料的可燃性。纯PP的PHRR数值为1640Wg-1。纳入LDHs后，全部PP/水滑石纳米复合材料的PHRR值均显著小于纯PP。例如，添加粒径为80-100nm的15,20,30和40wt％的水滑石后，PP/LDHs纳米复合材料的PHRR值各自为843,758,736和686Wg-1，与纯PP相比各自下降49,54,55和58％。当LDHs粒径增大至700-900nm时，PHRR减低各自为37,45,51和54％。显而易见的是，较小的粒径致使在PP基体上更好的阻燃性能。因此，我们可以得到这种的结论：AMO-Mg3Al-CO3LDHs可显着提升PP的阻燃性能，尤其是当水滑石负载量高时。另外，LDHs的粒径对PP/水滑石纳米复合材料的阻燃性能也是有较大的影响，粒径较小的LDHs可以致使较高的PHRR减低。

复合材料的氧指数结果显示。纯PP的LOI数值为17.6％，伴随水滑石负载量的增大而增大。另外，在引入各种尺寸的水滑石后，LOI值增大，较小的粒径致使较高的LOI，表明良好的阻燃性能。当水滑石粒径在80-100nm左右时，PP/水滑石纳米复合材料的LOI比纯PP提升近5％。

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