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慧聪网塑料讯：有机纳米蒙脱土经过近二十年的研究，已开始大规模地应用于生产。通过聚合反应或熔融共混方法，在聚合物中添加1-5％左右有机蒙脱土生产出的纳米复合材料，在保持材料原有加工性、密度的条件下，可大幅、全面提高聚合物的性能，这些性能包括机械性能、热学性能以及阻隔性能等，与此同时复合材料的阻燃性能也有较大幅度的提高。本文着重介绍一下有机纳米蒙脱土在阻燃方面的性能及应用。
加入蒙脱土的纳米复合材料(没有添加阻燃剂)在燃烧时具有以下特征：难点燃，火焰小、燃烧慢、无熔滴、烟雾少。左图是燃烧过程对比图，从图中可以看出，经过相同的燃烧时间，纯聚合物燃烧的消耗量要远远大于纳米复合材料，同时出现严重的溶滴现象，反观纳米复合材料则明显具有上述特征，具有良好的阻燃效果。
进一步的观察可以看出，在燃烧过程中纳米复合材料具有非常好的成炭性，正是由于具有出色的成炭性，使得蒙脱土具有较好的阻燃性能。通过观察，普通树脂和纳米复合材料在加热、点燃时都会形成炭层，但是在燃烧过程中普通树脂形成的炭层较薄、较疏松，随着燃烧过程的延续该炭层会很快破碎、消失；纳米复合材料在燃烧初期生成的炭层，在燃烧过程不仅不会破碎，随着燃烧过程的继续，反而得到进一步加强。纳米复合材料在燃烧过程中形成的炭层结构具有阻隔作用和增强作用，在聚合物表面形成非常好的隔绝作用，有效减少聚合物挥发性物质的产生、减少可燃物质的数量，从而抑制了聚合物的热裂解和燃烧。由于纳米复合材料在燃烧初期就能够快速生成具有一定强度的炭层，这对于提高材料的阻燃性能更加有效。
热释放率是衡量阻燃材料性能一个重要的指标。有机蒙脱土的加入能有效降低聚合物的热释放率。加入5％蒙脱土的EVA纳米复合材料的最高热释放率下降了47％ 同样的情况也发生在尼龙6和聚丙烯纳米复合材料上。 ATH/EVA/蒙脱土复合材料的热释放率峰值为100 kW/m2 ，而ATH/EVA 复合材料的热释放率的峰值为200 kW/m2 ，若ATH/EVA 复合材料要达到100 kW/m2 的热释放率峰值，则ATH的添加量要达到78％；若同样达到200 kW/m2 的热释放率峰值，加入5％蒙脱土的ATH/EVA 材料中ATH的含量可以降到45％。 由此可以看出，热释放率的下降不是个别现象，加入了有机蒙脱土的纳米复合材料都具有相同的现象。研究也表明，达到一定添加量后，纳米复合材料的热释放率并不是随着蒙脱土添加量的提高而降低，这进一步说明纳米复合材料的热释放率不是由于蒙脱土本身具有阻燃能力，而是由于蒙脱土与聚合物经过加工产生了特殊的结构(插层和剥离)，随着蒙脱土添加量的增加，这个结构并不会进一步增强，所以热释放率也就不会继续下降，这也说明蒙脱土并不是一种阻燃剂。 最新的研究表明，有机蒙脱土还能够有效降低阻燃剂在聚合物中的迁移，这是由于蒙脱土中的片层结构在起作用，它增加了阻燃剂在聚合物中迁移路径的复杂程度，减缓阻燃添加剂的迁移速度。 下面以美国NANOCOR公司生产的有机纳米蒙脱土为例，介绍有机蒙脱土在实际 中的应用，仅供参考。
纳米复合材料具有以下优点：减少传统阻燃剂的含量、降低溶体的流滴性、减少阻燃剂的表面迁移，材料具有更低的密度、易加工，能够改善材料的韧性及强度，并降低了有毒元素的含量。 综上所述，有机纳米蒙脱土在具有阻燃效果的同时，还可提高复合材料的机械性能，再有它还集成炭性、抗溶滴、消烟、抗迁移等多种作用于一身，这样可简化材料的配方、降低成本。
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