聚合物黏土納米復合材料檢測光學顯微鏡
聚合物／黏土納米復合材料的阻燃性
聚合物／黏土納米復合材料的全面阻燃性，是由Jeff Gilman博士
等在NIST上報道的‘”。他們指出，分層的及插層的兩種納米黏土，
均能改善聚合物—層狀硅酸鹽（黏土）納米復合材料的阻燃性。在研
究納米分散黏土的阻燃效果時，他們采用XRD及TEM技術，證實了由材
料燃燒殘余物形成的由硅酸鹽及碳組成的保護炭層，這提供了一個阻
燃的物理機理。他們的報告還指出，上述炭層的納米復合結構似乎能
提高炭層的性能，此炭層能作為隔離層和傳質屏障，防止聚合物分解
時生成的揮發性產物的逸出。錐形量熱儀常用于研究阻燃機理
已有很多化學方法可降低塑料的可燃性，包括在塑料中加入阻燃
劑及阻燃技術�？刹捎酶鞣N技術從多方面控制火災。鹵素（氟、氯、
溴）通常用作自由基捕獲劑以降低氣相中的火災傳播。金屬水合物，
例如，氫氧化鋁( ATH)及氫氧化鎂( MDH)，也可作為阻燃劑，因為它
們在受熱時放出水，可以冷卻燃燒材料，并最后將火熄滅。盡管現在
已有多種阻燃技術，以適當平衡加工能力，使樹脂與阻燃劑匹配，但
對阻燃塑料，還有不少需解決的挑戰。例如，MDH和ATH對阻燃聚烯烴
（PP及PE）是很有效的，但為使材料達一定的阻燃級別，所需用量甚
高。高的阻燃劑用量會增高材料的密度，惡化材料力學性能，使最終
產品缺乏柔順性，還會引起復配及擠出加工方面的問題。溴系阻燃劑
在加熱或燃燒時放出有毒煙霧，對環境也有嚴重的影響。膨脹型阻燃
劑價格較高，在潮濕環境中電氣性能不穩定。
塑料的燃燒包括：塑料的熔化、聚合物分解及產生可燃氣體，其
中塑料的分解對產生可燃氣體是關鍵的。整體聚合物相的斷損可能會
改變燃燒時聚合物的分解途徑。1nm厚的硅酸鋁（長徑比為200—300）
使聚合物有可能發生相分離。
基于層狀硅酸鋁( MMT)的阻燃性，在近10年來引起了聚合物及塑
料界的極大關注。
