聚合物黏土纳米复合材料检测光学显微镜
聚合物／黏土纳米复合材料的阻燃性
聚合物／黏土纳米复合材料的全面阻燃性，是由Jeff Gilman博士
等在NIST上报道的‘”。他们指出，分层的及插层的两种纳米黏土，
均能改善聚合物—层状硅酸盐（黏土）纳米复合材料的阻燃性。在研
究纳米分散黏土的阻燃效果时，他们采用XRD及TEM技术，证实了由材
料燃烧残余物形成的由硅酸盐及碳组成的保护炭层，这提供了一个阻
燃的物理机理。他们的报告还指出，上述炭层的纳米复合结构似乎能
提高炭层的性能，此炭层能作为隔离层和传质屏障，防止聚合物分解
时生成的挥发性产物的逸出。锥形量热仪常用于研究阻燃机理
已有很多化学方法可降低塑料的可燃性，包括在塑料中加入阻燃
剂及阻燃技术。可采用各种技术从多方面控制火灾。卤素（氟、氯、
溴）通常用作自由基捕获剂以降低气相中的火灾传播。金属水合物，
例如，氢氧化铝( ATH)及氢氧化镁( MDH)，也可作为阻燃剂，因为它
们在受热时放出水，可以冷却燃烧材料，并最后将火熄灭。尽管现在
已有多种阻燃技术，以适当平衡加工能力，使树脂与阻燃剂匹配，但
对阻燃塑料，还有不少需解决的挑战。例如，MDH和ATH对阻燃聚烯烃
（PP及PE）是很有效的，但为使材料达一定的阻燃级别，所需用量甚
高。高的阻燃剂用量会增高材料的密度，恶化材料力学性能，使最终
产品缺乏柔顺性，还会引起复配及挤出加工方面的问题。溴系阻燃剂
在加热或燃烧时放出有毒烟雾，对环境也有严重的影响。膨胀型阻燃
剂价格较高，在潮湿环境中电气性能不稳定。
塑料的燃烧包括：塑料的熔化、聚合物分解及产生可燃气体，其
中塑料的分解对产生可燃气体是关键的。整体聚合物相的断损可能会
改变燃烧时聚合物的分解途径。1nm厚的硅酸铝（长径比为200—300）
使聚合物有可能发生相分离。
基于层状硅酸铝( MMT)的阻燃性，在近10年来引起了聚合物及塑
料界的极大关注。
