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累托石(REC)是一种具有独特结构的层状硅酸盐黏土矿物，由类蒙皂石和类云母按1：1排列。累托石与蒙脱石(MMT)相比，其具有层间域大、片层较厚、易解离等优点，但其在高新技术领域的应用远远落后于蒙脱石。因此，研究累托石的有机改性及有机累托石/聚烯烃的结构与性能，对提高累托石的附加值，丰富聚合物领域的基础理论、推广黏土改性聚合物的应用具有重要意义。
本论文对累托石进行有机改性，对其用作阻燃剂以及阻燃协效剂进行系统的研究。首先，对湖北钟祥累托石原矿的结构及其物理填充聚丙烯(PP)的阻燃效果进行分析。通过X-射线衍射(XRD)、红外(FTIR)、扫描电子显微镜(SEM)、热重分析(TG)等手段对其进行表征，结果表明，累托石原矿中同时含有两种累托石成分。通过熔融插层法制备PP/OREC复合材料，氧指数(LOI)测试表明，单一的累托石不能满足PP的阻燃要求。
其次，研究了有机累托石(OREC)的制备工艺以及PP/OREC复合材料的性能。采用“酸化-钠化-有机插层”工艺制备OREC，讨论了酸化、钠化条件及插层剂用量对有机化效果的影响。通过XRD、FTIR、TG测试，结果显示，采用0.1mol/L硝酸、饱和六偏磷酸钠溶液、1.5倍累托石阳离子交换容量的烷基铵盐时，插层效果最好。预凝胶测试表明OREC与PP可形成插层型复合材料。用熔融插层法制备了PP/OREC复合材料，该复合材料的XRD、LOI、透射电镜(TEM)测试表明，OREC含量较少(＜4％)时，其在聚丙烯中呈插层或剥离状态，复合材料的阻燃性能、热性能、力学性能均有较大幅度的增大，但随着OREC含量的增加，复合材料失去“纳米效应”，因此，OREC作为单一的阻燃剂不能满足PP的阻燃要求。
针对上述情况，本文采用膨胀型阻燃剂(IFR)与OREC复配应用于PP阻燃体系，研究了OREC与IFR的协效性。复合材料的SEM、TG、LOI测试表明，适量OREC对IFR体系的成炭、交联具有明显的催化作用，OREC主要通过加快IFR体系的成炭速度来发挥其阻燃作用，因此，OREC与IFR复配能够满足PP的阻燃要求。
最后，将OREC与无机阻燃剂氢氧化镁(MH)复配应用于无卤阻燃电缆料制备中，其阻燃性能、力学性能及老化性能研究表明，OREC与MH复配应用可以充分发挥硅镁的协同阻燃性，有利于改善聚烯烃电缆料的阻燃性能。