納米高嶺土由于顆粒細(xì)微，顆粒表面活性大，因此更容易均勻分散在涂料中，使其成為一個(gè)穩(wěn)定均一的體系，從而可以使涂料的吸附性、穩(wěn)定性（如耐高溫性、耐高壓性、抗沖擊性、抗發(fā)花性）、耐臟性、耐褪色性加強(qiáng)。同時(shí)由于納米高嶺土大的比表面積使得處于表面態(tài)的原子、電子與處于小顆粒內(nèi)部的原子、電子的行為有很大的差別，能使納米高嶺土涂料具有一些特殊的光學(xué)效應(yīng)。

專(zhuān)家以高嶺土/DMSO作為前驅(qū)體，采用原位聚合法制得不飽和聚酯樹(shù)脂/高嶺土納米復(fù)合材料，由XRD和TEM照片可以看出，DMSO分子插入高嶺土層間時(shí)，d001值由0.717nm增大至1.12nm，高嶺土在樹(shù)脂中分散較均勻。高嶺土的生產(chǎn)設(shè)備從紅外光譜圖可推斷出由于插入高嶺土片層間的單體在聚合過(guò)程中放熱，形成的大分子鏈尺度可達(dá)數(shù)百納米，大大超過(guò)了高嶺土的層間距，致使高嶺土片層可能被剝離而分散在聚合物基體中。

研究表明，該復(fù)合材料中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為21%的阻燃劑時(shí)就能夠達(dá)到與純樹(shù)脂中加入質(zhì)量分?jǐn)?shù)為35%的阻燃劑同樣的熱分解速率，并且失重率降低。高嶺土磨粉機(jī)說(shuō)明不飽和聚酯樹(shù)脂/高嶺土納米復(fù)合材料能夠改變純樹(shù)脂的熱分解性能。

添加了少量阻燃劑的不飽和聚酯/高嶺土納米復(fù)合材料，當(dāng)含高嶺土量達(dá)到樹(shù)脂量的質(zhì)量分?jǐn)?shù)4%以上時(shí)，10s不能點(diǎn)燃，火焰擴(kuò)展長(zhǎng)度不到5mm，燃燒時(shí)不滴落，沒(méi)有濃煙，拉伸強(qiáng)度和彈性模量均有所提高。

原位聚合制備的不飽和聚酯樹(shù)脂/高嶺土納米復(fù)合材料燃燒后，表面有發(fā)亮的呈六方形的片層，該片層致密、光滑、平整。經(jīng)元素分析，主要元素有Al、Si,還有少量的Cl、Sstrong,說(shuō)明吸附層為高嶺土層。由于高嶺土表面自由能比有機(jī)聚合物低，置于火焰中的聚合物表面溫度理想，當(dāng)溫度達(dá)到不飽和聚酯樹(shù)脂的Tg以上時(shí)，其納米復(fù)合結(jié)構(gòu)被破壞而釋放出高嶺土片層并遷移至試樣的表面，在燃燒區(qū)域形成的炭層中自動(dòng)排列成含高嶺土片層的焦炭保護(hù)層，成為良好的絕緣體和傳質(zhì)屏障。此外，材料原始的插層型或剝離型結(jié)構(gòu)在燃燒后已不復(fù)存在。從燃燒過(guò)程中焦炭層逐漸增厚的現(xiàn)象可以推測(cè)，復(fù)合材料中處于納米分散的黏土片層對(duì)聚合物的降解炭化起到了催化作用，同時(shí)對(duì)炭化層也起到固定和增強(qiáng)的作用，形成比聚合物基體中分布密度更大的層狀高嶺土分布區(qū)。這些致密的高嶺土片層與炭化后的聚合物基體殘留物緊密結(jié)合，形成致密堅(jiān)硬的阻隔層，有效地抑制了聚合物基體熱降解生成的揮發(fā)性可燃物向燃燒區(qū)域的遷移，燃燒產(chǎn)生的熱量向未燃燒區(qū)域的擴(kuò)散以及外界氧的進(jìn)入。

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