埃洛石增强阻燃改性聚碳酸亚丙酯复合材料的制备及性能研究OA

为改善聚碳酸亚丙酯(PPC)力学强度不足、热稳定性差及阻燃性能欠缺的固有缺陷,研究采用熔融共混法引入埃洛石纳米管(HNTs),制备PPC/HNTs复合材料,系统考察HNTs质量分数对复合材料力学性能、热稳定性、微观形貌及燃烧性能的影响。结果表明:HNTs显著提高复合材料的断裂强度和冲击强度,在HNTs质量分数为8%时达到峰值。断裂伸长率整体下降,但在高含量下略有回升。热重分析表明,HNTs的引入使复合材料初始热分解温度(t_(5%))、最大热失重速率温度(t_(max))及600℃残炭率显著提高。当HNTs质量分数为10%时,残炭率从PPC的1.74%提升至10.32%,热稳定性大幅增强。燃烧测试显示,极限氧指数(LOI)增至30.20%,UL-94达V-0级。锥形量热测试显示,峰值热释放速率(PHRR)降至31.59 kW/m^(2),总热释放量(THR)和总产烟量(TSP)显著降低,阻燃与抑烟性能同步提升。扫描电子显微镜观察证实,中低含量的HNTs均匀分散,能够促进界面相容性,高含量下会发生团聚导致性能衰减。HNTs通过应力传递、自由基捕捉和炭层形成实现协同优化,为PPC高性能化提供新路径。