·新材料新工艺·
可瓷化的纳米蒙脱土/EPDM绝热材料
陈德宏
何永祝凌玲何碧烟（湖北航天化学技术研究所，襄阳441003）
朱学文
文摘根据纳米材料的优异阻燃性能和蒙脱土对聚合物材料的瓷化阻燃作用，提出了EPDM橡胶绝热材料新的研究方向--碳层的可瓷化。在EPDM橡胶中添加熔点较低的有机改性纳米蒙脱土后，蒙脱土在燃气流的烧蚀与冲刷作用下发生熔融，形成的黏性液体可以与裂解碳层发生物理交联，阻档裂解气体的挥发和碳层的脱落，达到提高绝热材料抗烧蚀、抗冲刷性能和降低烟雾信号的目的。结果表明：蒙脱土与SiO，的用量比在13:27时各项性能最优，此时，烟雾信号比未添加蒙脱土的提高约50%。
关键调EPDM，可瓷化，绝热层，蒙脱土，特征信号
中图分类号：V435
D0I:10.3969/j. issn. 10072330.2014.03.006
Ceramifiable Thermal Insulation: A Kind of Nano-
Montmorillonite/EPDMRubberComposite
CHENDehong
LINGLing
HEYongzhu
HEBiyan
ZHUXuewen
(Chemical and Technology Institute of Hubei Aerospace,Xiangyang441003)
AbstractA new trend-carbide ceramifiable thermal insulation is proposed, which based on the excellent per-formances of nano-composites, such as flame-retardant and ceramification of montmorillonite on polymers. After the adding. low-melting point organic-modification nano montmorillonite is ablated and blowed by the high temperature combustion gas, a kind of viscous liquid can be formed and it will inter-crosslink with the decomposed char layer, blocking the volatilization of the pyrolysed gas and exfoliation of the resulted char-layer, as a result, the performances such as ablation, erosion-resistance and smoke signals will be improved. The results indicate that the performances of the thermal insulation are all optimized under the condition of the ratio of nano-montmorillonite to silica is 13 :27, meanwhile, the smoke-signals increased 50%.
KeywordsEPDM,Ceramification，Thermal insulation，Montmorillonite,Smoke-signal
0引言
近20年来，关于纳米材料的研究得到了各行各业研究者的共同关注和不断深入，先后涌现出了大批新型、具有不同功能的纳米材料及实用技术。特别是在阻燃领域，纳米复合材料具有极限氧指数低、抗熔融滴落、抑燃、降低烟雾、促进成碳等作用，已广泛用于电线、电缆、防火涂料等行业。基于纳米材料的这些优良性能，已有不少研究者先后开展了纳米复合绝热材料的研究。
收稿日期：2014-03-19
2000年，美国Air Force Research Laboratory的 Vaia[1-2]认为，纳米复合材料比有机材料更适宜用于太空环境，特别是经均匀分散的纳米尺度物料填充的复合材料在降低密度、提高强度、改善热、化学、物理性能等方面具有特别显著的作用。2002年，Vaia将硅倍半氧烷(POSS)结构的纳米材料添加到有机高分子中，制得了一类可用于火箭发动机绝热的保护涂层，开创了纳米绝热材料的先河。随后，他又以尼龙-6为基材，发现当添加2wt%的剥离云母类硅酸盐物
作者简介：陈德宏，1976年出生，博士，主要从事新型热防护材料研究。E-mail：chendehong8@aliyun.com
宇航材料工艺http://www.yhclgy.com2014年第3期万方数据
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