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第 6 期 郭军红,等: ZnO/MoO 3 /Al(OH) 3 阻燃聚丙烯材料的制备及性能 ·1237·
性能:根据 GB/T1843—2008 [22] 测试样品的缺口冲击 的扫描电镜图。由图 1 可知,ZnO 纳米线呈针状,
强度,样条规格为 80 mm×10 mm×4 mm,缺口为 直径和长度分别为 80~200 nm 和 1.5~3.0 μm。MoO 3
2 mm。 纳米线的形貌呈针状,MoO 3 纳米线的直径和长度分
别为 30~300 nm 和 5~15 μm。纳米 ATH 呈不规则的
2 结果与讨论
颗粒状。
2.1 形貌与结构的表征 2.1.2 ZnO 纳米线和 MoO 3 纳米线的结构
2.1.1 ZnO 纳米线、MoO 3 纳米线和纳米 ATH 的形貌 图 2 是 ZnO 纳米线、MoO 3 纳米线的 X 射线衍
图 1 是 ZnO 纳米线、MoO 3 纳米线和纳米 ATH 射(XRD)的测试结果。
图 1 ZnO 纳米线(a)、MoO 3 纳米线(b)和纳米 ATH(c)的形貌
Fig. 1 Morphology of (a) ZnO nanowires, (b) MoO 3 nanowires and (c) nano ATH
一致,属于 MoO 3 的正交结构,晶格常数为 a=b=
1.05 nm,c=1.49 nm。XRD 结果表明,一维纳米材
料 ZnO 和 MoO 3 制备成功。
2.2 PP 复合材料的热稳定性
在性能测试过程中,发现 PP4、PP6、PP8 分别
与 PP3、PP5、PP7 样品数据及趋势接近,因此,下
文以 PP3、PP5、PP7 为例进行讨论。
图 3 和表 2 分别为 PP 阻燃复合材料在空气氛围
中的 TG 和 DTG 曲线以及热重分析数据。
图 3a 的内插图是 TG 曲线的局部放大。由图 3
中的 TG 曲线可知,PP 及其纳米复合材料在空气中
分解趋势一致,说明 3 种纳米材料的加入并未改变
PP 的热降解途径。当体系内加入了纳米 ATH,复合
材料(PP3、PP5、PP7)的初始分解温度(T 5% )、
最大失重速率温度(T max )和残重率相对于 PP2 均
有所降低,这是因为 ATH 在相对较低温度时先行失
水分解,从而导致单独以 nano-ATH 为阻燃剂时,
复合材料(PP1)的 T 5% 降低。对于 NWs/ATH/PP 复
图 2 ZnO 纳米线(a)和 MoO 3 (b)纳米线的 XRD 图
Fig. 2 XRD patterns of (a) ZnO nanowires and (b) MoO 3
nanowires
由图 2 可知,ZnO 纳米线的衍射峰(100)、(002)、
(101)、(102)、(110)、(103)和(112)与标准卡片 JCPDS
No. 75-0576 一致,晶格常数为 a=b=0.32 nm,c=
0.52 nm,而且衍射峰峰型尖锐,没有杂峰,表明 ZnO
纳米线具有高纯度的六方纤锌矿结构 [23] 。
MoO 3 所有衍射峰与标准卡片 JCPDS No. 21-0569