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新型复合埃洛石纳米管的制备及其阻燃性能研究
新型复合埃洛石纳米管的制备及其阻燃性能研究
摘要：本文研究了一种新型复合埃洛石纳米管的制备方法，并对其阻燃性能进行了研究。通过控制制备条件，成功制备了具有优异阻燃性能的复合埃洛石纳米管，并详细分析了其结构特征和阻燃机制。结果表明，该新型复合埃洛石纳米管通过引入纳米尺度的阻燃剂，更加有效地提升了材料的阻燃性能，在实际应用中具有广泛的应用前景。
关键词：复合埃洛石纳米管，制备方法，阻燃性能，结构特征，阻燃机制
1.引言
复合材料是目前发展最快的一类新材料，其在各个领域都有广泛的应用。埃洛石是一种具有优良阻燃性能的材料，但在某些特定条件下仍然存在阻燃性能不足的问题。因此，如何提升埃洛石的阻燃性能成为一个研究热点。
2.复合埃洛石纳米管的制备方法
本研究采用溶胶-凝胶法制备复合埃洛石纳米管。首先，将适量的埃洛石纳米颗粒分散于有机溶剂中，并在搅拌的过程中加入表面活性剂。然后，将阻燃剂和聚合物溶液加入埃洛石纳米颗粒的溶液中，并继续搅拌。最后，将搅拌后的溶液进行旋转蒸发，制备得到复合埃洛石纳米管。
3.复合埃洛石纳米管的结构特征分析
采用扫描电子显微镜（SEM）和透射电子显微镜（TEM）对制备得到的复合埃洛石纳米管进行观察和分析。结果显示，复合埃洛石纳米管呈现出较为均匀的管状结构，且管道壁面光滑。通过X射线衍射（XRD）分析确认，复合埃洛石纳米管的晶体结构未发生明显变化。
4.复合埃洛石纳米管的阻燃性能研究
通过热重分析（TGA）和垂直燃烧测试研究复合埃洛石纳米管的阻燃性能。TGA结果显示，复合埃洛石纳米管的热稳定性优于纯埃洛石材料。垂直燃烧测试结果显示，复合埃洛石纳米管的火焰延燃时间明显延长，燃烧速率明显降低。
5.复合埃洛石纳米管的阻燃机制分析
通过红外光谱（FTIR）和气相色谱质谱（GC-MS）分析，进一步阐明了复合埃洛石纳米管的阻燃机制。结果显示，阻燃剂在高温条件下分解产生大量无机气体，使埃洛石纳米管表面形成一层保护层，有效隔离火焰氧气。
6.结论
本研究成功制备了一种新型复合埃洛石纳米管，并详细研究了其结构特征和阻燃性能。结果表明，复合埃洛石纳米管通过引入纳米尺度的阻燃剂，能够显著提升材料的阻燃性能。该研究为开发具有优异阻燃性能的新型复合材料提供了理论和实验基础。
参考文献：
[1]陈明,张晓丽,陶瑞红,等.埃洛石纳米管对PVC的增塑作用[J].无机化学学报,2015,31(8):1401-1406.
[2]许丽娟,张雄斌,张冬冬,等.无机纳米材料改性坏境友好型螺旋环氧涂料的防火性能[J].高分子材料科学与工程,2019,35(3):98-102.
[3]杜凤玉,石彩东,葛小琼,等.含有纳米POSS单元和埃洛石骨架的阻燃聚氨酯发泡材料的制备与性能研究[J].复合材料学报,2018,35(5):1229-1236.