蒙脱石固体超强酸(Ti-MSS)改性阻燃不饱和聚酯树脂的协同增效机制研究

为解决不饱和聚酯树脂(UPR)易燃问题，研究人员创新性地将固体超强酸引入蒙脱石(MMT)骨架构建Ti-MSS，并与聚磷酸铵(APP)协同阻燃UPR。当添加0.1wt% Ti-MSS+9.9wt% APP时，复合材料极限氧指数(LOI)达28.9%，UL-94达V-0级，热释放峰值和总量分别降低8.99%和12.47%。该研究为开发高效协同阻燃体系提供了新思路。

　　

固体超强酸因其卓越的酸性和热稳定性，能通过催化脱水成炭显著提升材料阻燃性能。而蒙脱石(MMT)独特的二维纳米片层结构，与阻燃剂存在奇妙协同效应。为强强联合，研究者巧妙将超强酸结构嫁接到MMT中，成功制备出蒙脱石固体超强酸(Ti-MSS)。通过X射线衍射(XRD)、能谱分析(EDS)、透射电镜(TEM)和哈米特指示剂法等手段，全面解析了其结构形貌与酸性特征。

将Ti-MSS与聚磷酸铵(APP)联用处理不饱和聚酯树脂(UPR)时，0.1wt% Ti-MSS+9.9wt% APP的复配比例展现出惊艳表现：极限氧指数(LOI)飙升至28.9%，UL-94测试轻松斩获V-0评级。锥形量热(CCT)测试更揭示，相较单一APP体系，热释放速率峰值和总量分别下降8.99%和12.47%，烟气毒气释放也显著降低。

热重分析(TG)、扫描电镜(SEM)、X射线光电子能谱(XPS)和拉曼光谱联袂解密了Ti-MSS的阻燃奥秘——既能促进UPR催化成炭，又能使残炭层更连续致密。这项研究犹如在阻燃领域施展"点石成金"术，为开发新型高效协同阻燃体系开辟了崭新路径。