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尼龍66納米復合材料燃燒炭層分析

文章出處:徐州騰飛工程塑料有限公司   發布時間:2017-09-05 09:23:00    點擊數:-   【

徐州騰飛工程塑料有限公司淺談尼龍66納米復合材料燃燒炭層分析。

圖片1

圖片2

如圖3-6所示,為錐形量熱儀測試完后取出的殘留物的數碼照片。圖a為尼龍66燃燒后的照片,顯然,尼龍66完全燒盡,幾乎沒有殘炭。當有粘土加入時,促進了成炭,圖b為粘土含量為2wt%的尼龍66/粘土納米復合材料,可見粘土促進成炭效果非常顯著,表面形成了薄薄的炭層,起到了一定的阻隔作用,但由于炭層薄而且疏松,穩定性不夠好;隨著粘土含量的增加,如圖d所示,粘土含量為5,形成的炭層呈島嶼狀,不連續,不完整,因而阻隔效果不理想。三聚氰胺的加入,在燃燒過程中有大量的鼓泡,因而,破壞了完整炭層的形成,如圖c所示,炭層明顯不如圖b中尼龍66/粘土納米復合材料的燃燒后的炭層連續完整,而當用MMM處理粘土后,較三聚氰胺可能更有利于促進炭層的形成,如圖e。

顯然,不可能通過表面成炭達到理想的阻燃效果。

圖片3


為進一步研究尼龍66/I-clay納米復合材料燃燒后炭層的形貌,取圖3-6中b和d(箭頭指定位置)上層表面殘留物進行掃描電鏡分析,如圖3-7所示。粘土的加入,使得材料在燃燒過程中形成了多炭層,圖a中,粘土有機粘土含量為2wt%,可以明顯觀察到層狀結構,但是存在孔洞缺陷,意味著可燃氣體容易進入炭層內部,使燃燒繼續進行,圖b中粘土含量增加至5wt%,除了有少許裂紋,沒有明顯破裂的空洞,形成了較為完整的炭層,其阻燃效果好于有機粘土含量僅為2wt%的納米復合材料。

圖片4


圖3-8時尼龍66納米復合材料燃燒殘留物的廣角XRD譜圖,根據文獻分析,6.6°處的衍射峰,對應的層間距為1.3nm,表明了所有復合材料中的插層或者剝離結構已經在燃燒過程中被破壞,由圖2、3、4和6四條曲線可知,復合材料結構的破壞與粘土含量的多少無關,與三聚氰胺的添加方式無關。衍射角為19.8°處,對應的層間距為0.44nm,這是(110)和(020)晶面的衍射引起的,26.5°處的衍射峰對應的層間距是0.33nm,非常接近石墨的層間距(0.335nm),更準確的說應該就是石墨的(002)對應的峰。因此,粘土納米復合材料在燃燒工程中,形成了一種類似于石墨結構的更為穩定的有機物質。

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