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阻燃PBT及其合金纳米复合材料制备与性能研究.pdf 124页
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中国科学技术大学
博士学位论文
阻燃PBT及其合金纳米复合材料的制备与性能研究
姓名：肖峻峰
申请学位级别：博士
专业：安全技术及工程
指导教师：胡源;陈祖耀
中国科学技术大学博士学位论文
聚对苯二甲酸丁--酯(PBT)是一种重要的半结晶型工程塑料，具有结晶速率
快，耐溶剂性、耐热性好，加工性能优异的优点，但也存在易于燃烧、缺口冲击
强度和热变形温度低等缺点。本文在大量文献调研的基础上，结合作者所在课题
组的相关工作，综述了PBT的改性研究，包括PBT的阻燃，聚合物／粘土纳米复
合材料和PBT合金的最新研究进展。针对PBT目前在阻燃性能，力学性能和热
性能等方面存在的问题，从材料设计角度出发详细讨论影响PBT综合性能的诸
多因素，优化设计方案。首先，采用MA和TPP复配使用实现PBT的无卤阻燃，
研究阻燃PBT的结构和性能，并讨论其阻燃机理。使用改性剂CPC制备高热稳
定性的有机土OMTcPc，然后通过熔融共混方法制备PBT／OMTcPc纳米复合材料，
研究其结构与热性能之间的关系；为简化工艺流程，采用简易方法制备PBT纳
米复合材料，研究MMT与CPC的相对比例对结构和性能的影响以及其纳米复
合材料的形成机理：同时在阻燃PBT的基础上，研究有机土与阻燃剂复配使用
时的相互作用。接着，制备PBT／ABS合金纳米复合材料，讨论共混次序不同对
材料结构和热性能的影响。最后，为了制备综合性能优良的PBT材料，将无卤
阻燃、粘土纳米复合和合金化三种技术相结合，逐步研究讨论加工条件，酯交换
抑制剂，组成配比，相容剂含量，阻燃剂，玻璃纤维和有机土等因素对PBT／PC
合金的结构与性能的影响。
归纳起来，本论文主要由以下五部分的研究内容组成：
到PBT中，LOI由20．9增至26．6，通过UL94V-0级。SEM和DSC显示
MA和TPP在PBT基体中分散均匀，且阻燃剂加快PBT的结晶速率，增加
燃机理为气相和凝固相机理的结合，MA和TPP在加热过程中与PBT发生
相互作用，改变了PBT气相和固相热解产物的组成，并促进成炭。
(2)通过离子交换法，使用不同相对比例的CPC对天然蒙脱土进行有机改性。
中国科学技术大学博士学位论文
高温熔融加工。
TGA和DSC等实验结果表明PBT／OMTcPc纳米复合材料形成了插层．层离并
存结构，而PBT／OMTcl6纳米复合材料则形成典型的插层型结构：与纯PBT
相比，PBT／OMTcPc纳米复合材料热稳定性下降不显著，而6000C成炭量增
加，并且其熔融温度，结晶速率和结晶度均增加。为简化工艺流程，采用简
易方法即MMT与CPC先研磨混匀，再和PBT熔融共混成功制备
的重量比添加时形成最佳形貌，TGA和锥形量热仪分析表明该纳米复合材
料的的热稳定性和阻燃性能都显著提高，同时对其纳米复合材料的形成机理
进行了初步探讨。在阻燃PBT的基础上，UL94测试显示OMT与PTFE之
间有协同增强作用，而0MT与MA却存在反协效作用。
(4)通过熔融共混方法，使用EMG作反应相容剂制备了PBT／ABS合金纳米复
合材料。SEM，XRD，TEM和HREM等分析表明共混次序的不同会导致
OMT在PBT，ABS两相中会发生自组装现象，优先聚集在PBT相中，同时
还会改变PBT和ABS两相结构。广角X射线衍射研究显示在合金纳米复合
材料中PBT晶体因ABS和OMT添加次序不同会发生不同的择优取向生长。
TGA和DSC分析表明PBT／ABS合金纳米复合材料虽然热稳定性得到提高，
结晶度也增加，但不同的共混次序仍然导致这些性能产生差异。
(5、)为了制备综合性能更优良的PBT材料，逐步研究讨论了加工条件，酯交换
抑制剂，组分配比，相容剂含量，阻燃剂，玻璃纤维和
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Crystal Growth from the Melt
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著者Georg Muller &
出版社Springer
外文名Crystal Growth from th...
正文语言英语
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The MELT Method
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