加入了O-MMT的材料吸水率雖然大于未添加O-MMT的材料,但是吸水率增加并不明顯,并且O-MMT添加量為35和7 phr的樣品吸水率并沒有明顯差別。這是由于雖然MMT的層間結構松散,水分子或其他有機分子可以進人層間,造成MMT具有吸濕性,但是因為MMT片層表面存在釋基,這些輕基可以和POE-g-MAH、EVM等分子鏈上的親水基團通過氫鍵作用形成物理交聯,又降低了體系的總吸水率,而且MMT本身濕容量低,所以材料吸水率并沒有隨著MMT的增加而明顯增加。同時,體系中的MH、MMT都經氨基硅烷包覆處理,大大降低了其本身的吸水性。
礦石法的無機阻燃劑因為是通過粉碎、研磨等方法得到、顆粒大小、表面均勻度都比化學法得到的材料差,大量添加會造成機械性能下降,因此多作為輔助阻燃劑使用,此時就要更多發(fā)揮其協效作用。蒙脫石和氫氧化物、含磷化合物等具有協效作用。硅酸鹽是一種良好的成炭劑,和多種阻燃劑之間有協效作用。
在氫氧化物作為主要阻燃填料的基礎上,可以增加其他阻燃劑提高阻燃性能,如加入紅磷、有機硅化合物可以大大提高氧指數。氫氧化物和蒙脫土、滑石類礦物復配,可以提高燃燒時的成炭性。
填料的加入不僅可以降低成本,而且可以改善制品力學性能、加工性能或其他性能。電纜中使用的填料大多數為礦物性填料,其中數量大的就是碳酸鈣,這幾乎是聚氯乙烯電纜料中的成分之一。隨著人們安全意識的提高,對電纜阻燃要求也就越來越高,但碳酸鈣不阻燃,所以人們也就需要研究更多的具有阻燃型的填料。
為了進一步提高尼龍與蒙脫土在阻燃中的作用,將蒙脫土添到到尼龍中會進一步提高其成炭性能,對此進行多年的研究與開發(fā)。實事證明尼龍蒙脫土復合母粒具有非常好的成炭效果,有數據顯示,同樣是10克添加量的情況,蒙脫土復合母粒、尼龍6和季戊四醇經燃燒后產生的炭渣份數分別是49.7%、31.2%和29.4%,尼龍蒙脫土母粒的炭殘留量要比其它兩種成炭劑高出約20%左右。
這種納米結構和形態(tài)特性不同于其他二維、三維無機納米粒子,從而賦予聚合物/蒙脫石復合材料以一些的機械性能,熱性能,功能性能和其他的物理性能。已有的實踐結果表明聚合物/蒙脫石納米復合材料,機械性能明顯提高,例如拉伸強度,彎曲強度提高20-50%,模量提高1-2倍;摩擦系數,耐磨性提高1倍。熱變形溫度,結晶聚合物(如PA)提高80-90℃,非結晶聚合物提高10-30℃;熱膨脹系數減少約40%,材料的吸濕速度降低50%,尺寸穩(wěn)定性提高提高2-5倍;水蒸氣、O2、CO2紫外光透過率降低到1/2至1/5;熱釋放速度明顯延緩,阻燃性顯著提高,熔融流動性增加,成型收縮率降低,加工性能改善;復合材料的比重與單一聚合物相近,比常規(guī)無機填料改性的聚合物比重降低20-30%。材料的透光性也有不同程度的提高。因此聚合物/蒙脫石納米復合材料成為新一代高阻隔性包裝材料,高強度輕量化工程材料,高阻燃絕緣電器材料和抗疲勞彈性體材料。