改性坡缕石/聚苯乙烯阻燃复合材料制备及性能研究

周国梁,艾利君，杨柳，李春雷，赵秋萍

(1.中核四〇四有限公司，甘肃 嘉峪关 735100;2.兰州理工大学 石油化工学院，甘肃 兰州 730050)

聚苯乙烯(PS)是一种常见的塑料，在各方面都具有优良特性，被广泛应用于轻工业、建筑业等各个领域[1]。然白璧微瑕，聚苯乙烯同多数聚合物一样，是一种有机碳氢化合物，属于易燃材料,在燃烧过程中产生带有明火的熔滴，且释放有毒气体，进一步增加了火灾威胁和扑灭难度[2],限制了聚苯乙烯在各行各业中的应用[3]。因此对易燃的聚苯乙烯产品采取阻燃处理是非常必要的。近几年,随着人们对环境和材料安全性评估体系日益重视，无卤素阻燃性聚合物材料的开发已成为潜在趋势[4-6]，高效环保型阻燃聚苯乙烯材料的开发与应用显得尤为重要[7]。

坡缕石(简称凹土或ATP)，因其特殊的矿物组成和晶体结构，具有优异的增强、稳定和阻燃等特性，在化学、环保等多个领域应用广泛。研究发现,以坡缕石为代表的无机纳米阻燃剂具有填充基体、增强阻燃性能及抑制生烟的功能特点[8]。本文以熔融共混法将改性坡缕石加入到聚苯乙烯中，以提高PS的综合性能。

1 实验部分

1.1 材料与仪器

坡缕石，工业品；浓盐酸、无水乙醇均为分析纯。

FA1006电子分析天平；TGL-50离心机；HH-S1数显恒温水浴锅；SB-5200D超声波清洗器；CS101-1X 真空干燥箱；DJ-1电动搅拌器；XH-401开炼机；HCT-1 热重分析仪；PX-01-008微型量热仪；WDW-2C拉伸机。

1.2 实验方法

1.2.1 改性坡缕石的制备 10.0 g坡缕石与浓盐酸100 g(质量比为1∶10)加入500 mL三口烧瓶中，混合均匀。加入0.3 mol/L的稀盐酸溶液300 mL，在60 ℃水浴中搅拌120 min，在室温下超声30 min，用去离子水离心清洗至中性，65 ℃烘干后研磨。……