磷酸铵锌/埃洛石纳米管/环氧树脂纳米复合材料的阻燃性能

摘要

采用吸附-化学沉淀法合成了磷酸铵锌/埃洛石纳米管(ZAP/HNT)复合材料,并将ZAP/HNT和Exolit○R OP 1230膨胀型阻燃剂一起用于阻燃环氧树脂(EP)。采用红外光谱(FT-IR)和扫描电子显微镜(SEM)对合成的ZAP/HNT及其环氧树脂复合物(EP/ZAP/HNT)进行了表征,ZAP/HNT中ZAP的粒径约为20~50 nm,表面的-OH与环氧基发生了作用,在EP中分散均匀。热分析(TG)表明,ZAP/HNT在加热过程中脱水、脱氨,600℃时总质量损失约11.34%。790℃时,EP/ZAP/HNT的残炭量为26%,具有良好的成炭性能。用微尺度燃烧量热法(MCC)和UL-94等方法分析了复合材料的阻燃性能,与EP相比,EP/ZAP/HNT(25%)的HRR下降幅度可达到58.82%。ZAP/HNT与OP 1230具有明显的协同阻燃性能。对炭渣用能谱仪(EDS)和SEM进行了分析,P、Al、Si、Zn主要分布在残渣外层,说明燃烧中阻燃剂在气体的作用下迁移到表面,形成由焦磷酸盐、碳、Al 2Si 2O 5等金属氧化物组成的稳定炭层。