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聚合物蒙脱土阻燃纳米复合材料的研究进展
摘要
聚合物蒙脱土阻燃纳米复合材料是一种具有很高应用价值和研究意义的新型材料。本文主要围绕该领域的研究进展进行探讨。文章首先介绍了该复合材料的定义、特点及其阻燃机理。接着系统梳理了在材料制备、结构与性能调控、理论研究等方面的最新研究成果，并重点剖析了纳米蒙脱土/有机官能化蒙脱土的结构对复合材料性能的影响。最后总结了该领域的研究现状和未来研究趋势。研究表明，蒙脱土复合材料因其材料表面积大、纳米级孔结构等结构特点，对提高聚合物阻燃性能具有重要作用，同时它的稳定性也得到了进一步提升，有望在建筑、交通、电子、航空等领域得到广泛应用。
关键词：聚合物；蒙脱土；阻燃；纳米复合材料
Abstract
Polymermontmorilloniteflameretardantnanocompositematerialsareanewtypeofmaterialwithhighapplicationvalueandresearchsignificance.Thispapermainlydiscussestheresearchprogressinthisfield.Firstly,itintroducesthedefinition,characteristicsandflameretardantmechanismofthecompositematerial.Then,thelatestresearchresultsinmaterialpreparation,structureandpropertyregulation,theoreticalresearchandotheraspectsaresystematicallysummarized,andtheinfluenceofthestructureofnanomontmorillonite/organicfunctionalizedmontmorilloniteontheperformanceofcompositematerialsisanalyzed.Finally,theresearchstatusandfutureresearchtrendinthisfieldaresummarized.Theresearchshowsthatthemontmorillonitecompositematerialhasimportantfunctionsinimprovingpolymerflameretardantperformanceduetoitslargematerialsurfacearea,nanometer-levelporestructureandotherstructuralcharacteristics,anditsstabilityhasbeenfurtherimproved,whichisexpectedtobewidelyusedinconstruction,transportation,electronics,aviationandotherfields.
Keywords:polymer;montmorillonite;flameretardant;nanocomposites
一、简介
聚合物蒙脱土阻燃纳米复合材料是一类新型阻燃材料。在该复合材料中，蒙脱土颗粒经过疏水化改性后，与聚合物基体相结合，形成一种有机-无机杂化材料。与传统阻燃材料相比，该类复合材料具有较好的阻燃性能和物理机械性能，能够达到较高的难燃等级要求。同时，该类复合材料在实际应用中具有更广泛的应用领域。因此，其研究在材料科学领域具有广泛的前景和应用价值。
二、聚合物蒙脱土阻燃纳米复合材料的定义与特点
聚合物蒙脱土阻燃纳米复合材料，即将蒙脱土颗粒通过有机修饰后，与聚合物组分并用实现的新型阻燃纳米复合材料。通过蒙脱土颗粒与聚合物间的相互作用，使蒙脱土颗粒与聚合物体系得到了良好的匹配，从而改善了传统聚合物体系中存在的阻燃性能不佳、耐热性差等缺点。此外，聚合物蒙脱土纳米复合材料还具有以下特点：
1.大有效表面积：蒙脱土颗粒具有非常高的比表面积，表面活性强，能够提供大量的活性基团，从而可以与各种成分充分交互作用，从而提高性能表现。
2.优异的机械性能：聚合物与蒙脱土分子几乎没有奇异化学反应，因此其机械性能甚至比纯聚合物体系的性能更佳。
3.良好的可加工性：聚合物蒙脱土阻燃纳米复合材料在制备过程中具有优异的可加工性，可通过各种工艺方法获得各种形态的复合材料。
三、聚合物蒙脱土阻燃纳米复合材料的阻燃机理
聚合物蒙脱土阻燃纳米复合材料的阻燃机理主要包括以下几个方面：
1.拓展热分解过程：蒙脱土颗粒的加入，可以加强热分解的过程，自由基和分子间氧化反应能力得到了增强，从而产物中的PO4等不易燃