摘要
本文在大量文献调研的基础上,综述了尼龙6(PA6)的燃烧特性,烟气和毒性,阻燃机理,热解机理以及聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的研究进展及其应用.作者采用了熔融插层法制备了尼龙6(PA6)/改性粘土(OMT)以及阻燃PA6/OMT纳米复合材料,研究其燃烧性能,热解动力学,对其热解模型,动力学补偿效应进行了分析,同时对其潜在火灾危险性进行了探讨.本论文归纳起来主要分以下三部分工作:第一部分工作中,选用改性的蒙脱土配合不同的阻燃体系对聚合物进行阻燃,制备了PA6的阻燃纳米复合材料.采用熔融插层法制备了尼龙6和阻燃尼龙6/蒙脱土纳米复合材料,其热释放速率(HRR)均有明显的降低,也说明纳米复合材料比纯PA6在火灾中其潜在的危险性要降低一些.第二部分工作中,采用热分析动力学分析方法进行研究,结果表明:在氮气下,PA6和PA6/OMT纳米复合材料的热解反应的表观活化能接近.PA6/OMT纳米复合材料的阻燃性提高并不因为其热稳定提高的原因.两者的热解机理函数为f(α)=1-α;第三部分工作中,通过引入了临界热辐射通量,火灾性能指数以及火灾蔓延指数对材料在火灾中点火特性,燃烧特性进行评价,说明利用纳米复合技术,提高材料的阻燃性,降低了材料的潜在火灾危险性.但在综合评价材料在火灾中的潜在危险性,应该结合所考虑的各种因素及其权重,全面评价,系统科学的评价方法还有待进一步深入研究.
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