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。可采用各種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。
