蒙脱土对复合材料有阻燃性能是因为其自身不可燃性和其在分散在聚合物 中时插入在聚合物分子链之间,从而将分子链卡死了。同时含有蒙脱土的复合材 料的阻燃性能表现在复合材料的燃烧速率和对复合材料的点燃时间的延迟等几 个方面。蒙脱土有良好的阻隔性能,而起与聚合物的紧密接触使得复合材料的热 稳定性能有了很大的提高。聚合物分子链段有热运动的存在,所以当聚合物受到 一定的温度氛围后,其热运动会加剧,从而部分聚合物降解形成小分子,然而由 于有了蒙脱土的存在,使这种现象得到了很大的抑制。以上说明蒙脱土对复合材 料的热性能确实存在着很大的影响。
蒙脱土片层虽然是 nm 级的但却存在很大的径厚比,所以当其与聚合物混合 均匀制的复合材料,当气体或液体小分子在复合材料中进行扩散时,这些蒙脱土 就像一道道的墙一样挡在它们面前,从而使气体或液体小液滴要想成功的进行扩 散时,其必须运动更长的距离,故此为蒙脱土增加复合材料阻隔性能主要原因。 而且也有很多实验证明了这种影响的真实存在性,如美国 RTP 制作的一种
PA/MMT 纳米复合材料,对气体、水分等有很好阻隔作用,可以用来做包装方面
[19]。文献综述总得来说蒙脱土的优秀性能还有很多,都在等着人们去探索去研究,而在蒙 脱土的改性方面也存在着这样或那样的工艺缺陷,都需要人们的研究探索。蒙脱 土是一种有很大发展潜力的材料,其原料储备充足、价格不贵且复合材料制备时 的用量不高等都是其可以发展一种值得开发和利用且潜力巨大的材料。
1。5 增强纤维的类型
增强纤维顾名思义就是对与之混合的基体有增强作用的纤维,主要其增强比 模量和比强度的作用,而且起到的作用也是巨大的。到现在为止应用比较广泛的 增强纤维有玻璃纤维、“外柔内刚”的碳纤维、芳纶纤维等。
玻璃纤维(glass fiber,简称 GF),是一种由硬而易碎的玻璃经加热处理后, 拉伸至比头发丝还有细的许多的纤维,其具有和好的绝缘性、很强的耐热性、抗 腐蚀性强、高强度的特点无机非金属材料。玻璃纤维的组成成分与玻璃相同,以 硅酸盐为主同时含有多种金属氧化物。其组成成分含大量硅酸盐决定其具有良好 的化学稳定性,但是其中还含有多种金属的氧化物使其化学稳定性稍微有所降 低。同时在应用方面由于玻璃纤维的成本低廉,而且制作工艺简单可以大量的生 产,所以其在应用上是现有增强纤维中最广泛的。
碳纤维(carbon fiber,简称 CF),是一种含碳量 95%以上的纤维,是具有 高模量、高强度、低密度力学性能的一种新型纤维材料[20]。碳纤维是一种物理性 能和化学性能都十分优异的微晶石墨材料。碳纤维有比铝质轻而比钢强度高的特 点使其在航空航天领域有很大的发展空间和应用前景。同时碳纤维的神奇之处还 表现在其既有纤维的柔软又有碳的刚硬这几乎不可能同时出现的性能,说其外柔 内刚一点也不为过。碳纤维不光有优秀的物理性能,由于其中含有碳的成分,所 以其化学性质也偏向碳的惰性性质,因此碳纤维有良好的耐腐蚀性、抗辐射、抗 放射等性能。
芳纶纤维一般是芳纶(aramid fiber),是用对苯二甲酰氯与对苯二胺缩聚而 成的一种新型高科技合成纤维,其有良好的绝缘性和抗老化性能。芳纶纤维是在 1960 年以后出现的,当时芳纶纤维是一种战略物资,所以知道此物的人并不是 很多,知道后来才被人们所熟知。目前我国的芳纶纤维处于供不应求的阶段,大