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尼龙66纳米复合材料燃烧炭层分析

文章出处:徐州腾飞工程塑料有限公司   发布时间:2017-09-05 09:23:00    点击数:-   【

徐州腾飞工程塑料有限公司?#31243;?a href="http://www.gottschalkpolledherefords.com/pa66.html" title="尼龙66" target="_blank">尼龙66纳米复合材料燃烧炭层分析。

图片1

图片2

如图3-6所示,为锥形量热仪测试完后取出的残留物的数码照片。图a为尼龙66燃烧后的照片,显然,尼龙66完全烧尽,几乎没有残炭。当有粘土加入时,促进了成炭,图b为粘土含量为2wt%的尼龙66/粘土纳米复合材料,可见粘土促进成炭效果?#27973;?#26174;著,表面形成了薄薄的炭层,起到了一定的阻隔作用,但由于炭层薄而且疏松,稳定性不够好;随着粘土含量的增加,如图d所示,粘土含量为5,形成的炭层呈岛屿状,不连续,不完整,因而阻隔效果不理想。三聚氰胺的加入,在燃烧过程中有大量的鼓泡,因而,破坏了完整炭层的形成,如图c所示,炭层明显不如图b中尼龙66/粘土纳米复合材料的燃烧后的炭层连续完整,而当用MMM处理粘土后,较三聚氰胺可能更有利于促进炭层的形成,如图e。

显然,不可能通过表面成炭达到理想的阻燃效果。

图片3


为进一步研究尼龙66/I-clay纳米复合材料燃烧后炭层的形貌,取图3-6中b和d(箭?#20998;?#23450;位置)上层表面残留物进行扫描电镜分析,如图3-7所?#23613;?#31896;土的加入,使得材料在燃烧过程中形成了多炭层,图a中,粘土有机粘土含量为2wt%,可以明显观察到层状结构,但是存在?#38181;?#32570;陷,意味着可燃气体容易进入炭层内部,使燃烧继续进行,图b中粘土含量增加至5wt%,除了有少许裂纹,没有明显破裂的空洞,形成了较为完整的炭层,其阻燃效果好于有机粘土含量仅为2wt%的纳米复合材料。

图片4


图3-8时尼龙66纳米复合材料燃烧残留物的广角XRD谱图,根据文献分析,6.6°处的衍射峰,对应的层间距为1.3nm,表明了所有复合材料中的插层或者剥离结构已经在燃烧过程中被破坏,由图2、3、4和6四条曲线可知,复合材料结构的破坏与粘土含量的多少无关,与三聚氰胺的添加方式无关。衍射角为19.8°处,对应的层间距为0.44nm,这是(110)和(020)晶面的衍射引起的,26.5°处的衍射峰对应的层间距是0.33nm,?#27973;?#25509;近石墨的层间距(0.335nm),更准确的说应该就是石墨的(002)对应的峰。因此,粘土纳米复合材料在燃烧工程中,形成了一种类似于石墨结构的更为稳定的有机物质。

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