聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的阻燃性能研究进展
纳米材料阻燃性能及应用前景研究进展
纳米材料阻燃性能及应用前景研究进展引言纳米材料是一种具有尺寸在纳米量级（1-100纳米）的特殊材料，相比传统材料，具有独特的物理、化学和电子性质。
纳米材料具有较大的比表面积、比表面活性和较小的尺寸效应等特点，使其在许多领域具有广泛的应用潜力。
其中一个应用领域是阻燃材料。
随着纳米材料在阻燃领域的研究日益深入，人们对纳米材料阻燃性能及其应用前景产生了浓厚的兴趣。
本文将对纳米材料阻燃性能及应用前景的研究进展进行综述。
一、纳米材料阻燃性能纳米材料由于其特殊的尺寸效应和表面效应，使其具有优异的阻燃性能。
研究表明，纳米材料可以通过以下几个方面来提高材料的阻燃性能：1. 溶胶-凝胶法制备纳米材料溶胶-凝胶法是一种常用的纳米材料制备方法，通过控制溶胶和凝胶的反应条件，可以调控纳米材料的结构和性能。
例如，采用溶胶-凝胶法合成无机氧化物纳米材料，可以提高阻燃材料的热稳定性和耐燃性。
2. 纳米粒子的表面修饰纳米粒子的表面修饰可以增强材料的阻燃性能。
通过改变纳米粒子的表面性质，可以增强材料的炭化特性、抑制热解和延缓燃烧速率。
近年来，研究人员通过将聚合物包覆在纳米粒子表面或利用金属氧化物修饰纳米粒子表面等方法，成功提高了材料的阻燃性能。
3. 纳米复合材料的构筑纳米复合材料是指将纳米材料与基体材料进行复合得到的材料。
通过在基体材料中引入纳米材料，可以提高材料的热稳定性、抗烧蚀性和抑制烟雾生成能力。
研究发现，纳米复合材料具有更好的阻燃性能和热分解特性，具有广阔的应用前景。
二、纳米材料阻燃应用前景纳米材料具有出色的阻燃性能，可以在多个领域应用，拥有广阔的前景。
以下是几个纳米材料在阻燃领域的应用前景：1. 电子设备随着电子设备的普及，电子设备的火灾事故也时有发生。
纳米材料作为阻燃新材料，可以有效提高电子设备的安全性能，降低火灾事故的风险。
2. 轻量化材料纳米材料具有轻质、高强度和良好的抗热性能，可以用于制造轻量化材料，如汽车和飞机等。
聚氨酯／层状硅酸盐纳米复合材料的研究进展
类是传统型复合材料 ， 分散相硅酸盐 的颗粒尺寸较 大， Ｐ Ｕ无法插入片层 间， 仅形成简单的共混结构 ， 多
数属 于微 米级 复合 材料 ； 第 二类 是 剥 离 型复 合材 料 ， 硅酸盐 晶体片层 彼 此剥 离 ， 呈无 序 状 态 ， 均 匀分 散 在 Ｐ Ｕ基质 中纳米 复合 材料 ， 一 般制 备 所 得 的层 状 硅酸 盐Ｐ ｕ纳米复合材 料 的结构 为剥离 型 。 ２ 聚氨 酯／ 层 状硅 酸盐 纳米 复 合材料 的制备 方 法 合成 Ｐ Ｕ ／ 层 状硅 酸盐 纳 米复合 材 料 主要有 插 层 聚合 法 、 溶胶一 凝胶法、 共 混 法 等 方 法 。插 层 聚 合 法 是 制备 Ｐ Ｕ ／ 层 状硅 酸盐 纳米 复合 材 料 的重要 方 法， 是指 将 聚合 物单体 插 入到 层状 硅 酸 盐或 经 有 机
基体 中， 得到分散性 良好 的有机一 无机纳米 杂化材 料 。综合国内外相关文献的报 道 ， 插层聚合法主要 有： 原位插层法 、 熔融插层法 、 溶液插层法。
・
６・
聚氨酯工业
第２ ８卷
２ ． １ 原 位插 层聚 合法
结 果表 明 ， 随着有 机粘 土含 量 的增 加 ， 动态储 能模 量
单 调增 加 。这 主 要 归 因 于 Ｐ Ｕ Ｅ 中软 段 和 硬 段 界 面
（ １ ．太原理 工 大 学材 料科 学与工程 学院
摘
太原 ０ ３ ０ ０ ２ ４ ） （ ２ ．山西省 化 工研 究所
太原 ０ ３ ０ ０ ２ １ ）
要： 综 述 了近年 来 国 内外 纳米层 状硅 酸 盐改性 聚氨 酯 的最新研 究进展 状 况 。介 绍 了层 状硅 酸
盐 的结 构 、 聚氨 酯／ 层状硅 酸 盐纳 米复合 材料 的类型及 其微 观 结构 ， 并对 聚氨 酯／ 层状硅 酸 盐 纳米 复
国内外无卤阻燃剂的研究进展(续)
的非 卤阻燃 剂 ， 促进 炭 的生成 ， 能 提高
炭 层 的 稳 定 性 和 改 善 炭 层 结 构 ， 炭 层 该
放速率分别 降低 了 ６ ％、８ ３ ４ ％和 ７ ％， ０ 但 其 烟密度有所增加 。通过透射电镜对其 炭 层分析表 明 ， 层状 硅酸盐 在炭层 中形
成 纳 米 级 的层 状 阻 隔来自层 ， 有 效 阻 隔 可 可
还具 有 一 定 的抑 烟 作 用 。 报 道 ｌ， 入 据 ６加 ］ １
Ａ （ Ｈ Ｓ０ 可提高 聚丙烯膨胀体 系 １ Ｏ ）或 ｉ
的绝 热性能 ， Ｌ Ｉ 但 Ｏ 却下降； 添加一定量
的有机 硅化 合 物可 使蜂 窝状 炭结 构更 加稳定 和致 密 ，从 而提 高 了聚丙烯 的
积， 能够 吸附高分子 材料燃烧 时所产生
阻燃 剂 的 开发 和应 用 前 景 较 好 。 ② 有 机 硅 系阻 燃 剂 。 有 机 硅 系 阻 燃 剂 既 是 一 种 新 型 无 卤 阻 燃 剂 ， 是 一 种 成 碳 型 抑 烟 剂 。 由 也 于 硅 系 阻 燃 剂 在 赋 予 基 材 优 异 的 阻 燃
①无机硅系 阻燃剂 。
泛 关注。
燃气 体 ， 到 了阻燃 抑烟作 用。硅酸盐 起
中 的 Ｓ０ 在 燃 烧 时 生 成 的 白碳 黑 ， 是 ｉ 也
一
生态友好 ， 阻燃材料 的循环使用 效果较 好 ，能满足人们 对阻燃剂 的严格要 求 ，
所 以 近 几 年 硅 基 阻 燃 剂 及 其 阻 燃 技 术 得 到 了较 快 的发 展 。有 机硅 系 阻燃 剂 是
的主要原 因所 。与传统的纳米复合材料 相比 ，聚合物 ／ 状硅酸盐纳米复合材 层
料具 有优异的力学性能ｆ 伸模量 、 如拉 断
层状硅酸盐纳米复合材料的阻燃研究及现状分析
摘 要 ：聚合物／ 层状硅 酸盐 （ Ｌ ）纳米复合材料是 国内外阻燃材料领 域 中近年 来研 究的热 点。它满足 了 ＰＳ 新型阻燃 材料发展 的要求 ，在提高 阻燃性 能的 同时能够很 少 降低 或者不 降低材 料原有 的其他 性能 ，有 时甚至可 以提 高部 分聚合物基体 的机械性 能、气体 阻隔性能、环保 性能等。本 文综述 了聚合 物／ 层状硅 酸盐纳米 复合材料 的研 究近况 ；简要介绍 了该纳米 复合材料 的特 点及 阻燃 性 能的测试 ；讨 论 了其 燃烧 性能和 阻燃 机理 ；重点研 究 了以聚酰胺 （ Ａ）等聚合物为基质 、以层状硅 酸盐为无机 阻燃添加 剂 的纳米 复合材料 的阻燃性 能。通 过与常规 Ｐ 阻燃 剂进 行比较 ，发现聚合物／ 层状硅 酸盐纳米复合材料在 阻燃性 能、机械 性能、加工性 能和 环保 等方面均优 于 常规阻燃剂 ；最后本文还指 出了该材料在 阻燃研 究 中目前 尚存在 的问题 ，并对其开发应用前景进行 了展望 。 关键 词 ：消 防；聚合物／ 层状硅 酸盐 ；纳米复合材料 ；阻燃 中图分类号 ：Ｔ ７ Ｑ１ 文献标识码 ：Ａ 文章编 号 ：１０ —５ ２ 一 （０ １ ６ ０ １ ０ ０ ９ ６ ４ ２ １ ）０ —０ ２ — ４
系 阻燃 剂 ， 由 于其 毒 性 、热 稳 定 性 、迁 移 性 、 发 烟量 、添加 量 等 方 面 的不 足 ，也 限制 了 其 应 用 范 围 。对于无 机 阻燃剂 ，如氢氧 化 铝 （ ＡＴＨ） 、氢 氧 化镁 （ ＭＨ） 、金 属 氧 化 物 、玻 纤 等 ，一 般 来 说 这 些无机填料热稳定性 好 ，不产 生腐蚀性及有 毒气 体 ，难 挥 发 ， 因而 得 到 了 广 泛 应 用 。但 是 由 于无 机 阻燃 填 料 阻 燃 效 果 差 ，添 加 量 大 ，对 材 料 的 加 工性 能 、成 型 性 能 、物 理 机 械 性 能 和 电 气 性 能 有 较 大 不 良影 响 。 目前 虽 已采 取 了 一 些 措 施 加 以 改 善 ，如超 细化 和 表 面 改 性 ，但 差 距 仍 然 很 大 。所 以迫 切需要 开 发 出 高 性 能 、高 效 能 、环 保 型 的 新 型 阻燃聚合 物 材料 。 新型 阻燃 高 聚 物 材 料 的 发 展 方 向要 求 阻燃 体 系不 仅具有 良好 的 阻燃 性 能 ，还 应 满 足 以下要 求 ： （ ）阻燃 效 能 高 、成 本 低 ； （） 添 加 的 阻燃 剂 与 １ ２ 基 体 相容 性 好 ，不 影 响 材 料 的 物 理 机 械 性 能 、着 色性 以及 加 工性 能 ； （ ）无 毒或 低 毒 ，使 用 或 回 ３ 收处 理过 程 中不危 害环 境 或 人 体健 康 ； （ ） 燃烧 ４ 发烟 量少 ［ 。纳 米材 料在 传统 阻燃技 术 中 的应 用 为 １ ］ 开发 高性 能 材 料 和对 现 有 材 料性 能 进 行 改 善 开 辟 了一 个 新 的途 径 ，聚合 物 ／ 状 硅 酸盐 （ Ｌ ） 纳 层 ＰＳ 米复 合材 料 是 一 种 有 希 望 同 时 满 足 上 述 要 求 并 具 有较好阻燃性能 的新型高分子材料 。研究 Ｐ Ｓ纳 Ｌ 米复合材料具有重大的现实意义。
聚合物_层状硅酸盐纳米复合材料制备研究进展_于娜娜
综述专论于娜娜* 朱江兰 乔钰 张丽坤摘要：近年来，聚合物基有机/无机纳米复合材料作为材料科学领域中的一枝新秀，已引起人们的广泛关注，这类材料具有有机和无机材料的特点，并通过两者之间的耦合产生出许多优异的性质，有着广阔的应用前景。
聚合物与蒙脱土插层是制备高性能聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的一种新方法，也是当前材料科学领域的研究热点。
本文从材料结构及性能、制备方法、存在的问题及发展前景等方面较详细地综述了该领域的研究进展情况。
关键词：聚合物；层状硅酸盐；纳米复合材料；蒙脱土。
中图分类号：TB332 文献标志码：A 文章编号：T1672-8114(2011)10-001-05（中北大学化工与环境学院，山西 太原030051）聚合物基纳米复合材料是指由分散相尺寸为纳米级（小于100nm）的超微细分散体系与聚合物复合所得的材料。
分散相分散的程度、分散相与聚合物之间的界面粘接、分散相与基体各自的性质等是纳米复合材料性能的决定因素[1]。
对聚合物/层状硅酸盐（PLS）纳米复合材料来讲，研究制备插层或剥离的纳米复合材料的工艺技术以及影响蒙脱土插层与剥离的主要影响因素是这一领域的首要问题。
笔者主要综述了PLS纳米复合材料的结构、特征、各种制备方法、目前存在的问题及其发展前景。
1 PLS纳米复合材料的结构及特性1.1 PLS纳米复合材料的结构在众多的无机增强体中，层状无机物以其独特的结构及性能得到了广泛的应用，尤其是能够碎裂成纳聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料制备研究进展米尺度的层状硅酸盐（2:1型蒙脱土）。
层状硅酸盐具有两个特殊性能[2]：①能够分散成晶层,得到长径比高达1000的完全分散晶层；②可以通过有机阳离子的离子交换反应来调节层状硅酸盐的表面活性。
因此，多选用层状硅酸盐来制备聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料。
在聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料中，聚合物与硅酸盐片层层层交叠，界面间有不同程度的黏结，可达到分子水平的相容[3]。
论聚合物-层状硅酸盐纳米复合材料的最新研究【可编辑版】
论聚合物-层状硅酸盐纳米复合材料的最新研究论聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的最新研究现在已用于阻隔薄膜、阻燃产品和承重部件等领域。
其中特别引人注目的是最近发展起来的聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料，因为与纯聚合物和传统的复合材料相比，这类材料力学性能和其它性能的改进非常明显。
本文综述了关于聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的基本理论和技术的最新进展。
1历史回顾在半个世纪前的专利文献中可以发现，人们曾尝试过制备聚合物／层状硅酸盐复合材料。
人们将40-50t的粘土矿物加入到聚合物中，但结果不理想：在粘土含量达50t时，复合材料的最大模量只提高200。
这是因为粘土颗粒在基体中并没有实现良好的分散，而是团聚成团。
分散不好的粘土颗粒能提高材料的刚性，但肯定会牺牲材料的拉伸强度、断裂伸长率和韧性。
由于亲水的硅酸盐和亲油的塑料相容性很差，硅酸盐片层很难在聚合物基体中均匀分散或剥离。
日本Unitika公司曾尝试过解决这个难题，在大约30年前他们通过分散有蒙脱土的已内酰胺原位聚合制得了尼龙６／层状硅酸盐复合材料，但结果并不理想。
1987年，这个问题才发生重大突破，丰田中心研究和发展公司的Fukushima和Inagaki仔细地研究了聚合物／层状硅酸盐复合材料后，用季铵盐取代粘土片层间的无机离子，成功地改善了粘土与聚合物基体的相容性。
1993年，丰田中心研究和发展公司的Usuki、Fukushima 和他们的同事第一次报告通过已内酰胺的原位聚合制备了剥离型的尼龙６／蒙脱土纳米复合材料（季铵盐改性的蒙脱土事先被均匀地分散于已内酰胺中）。
2层状硅酸盐及其改性剂的结构用于制备聚合物／层状硅酸盐复合材料的常用的粘土属于同一个硅酸盐大家族。
它们的晶体结构包含由两个硅氧四面体和一个铝氧或镁氧八面体构成的片层。
片层厚约1nm，长宽30nm到数微米不等，有些特殊的层状硅酸盐甚至更大。
这些片层规则地层叠在一起。
片层中存在部分同位置换（如Al 3被Mg 2或Fe 2置换，Mg 2被Li 1置换），导致片层带负电，片层所带负电荷由片层间隙中的金属阳子来平衡。
聚合物与纳米复合阻燃材料研究进展
Ｈａ ｇ ｇ ｅ ｎ ｍｕ ｅ ｌ ｌ ｅ ｒ 等¨ １ ｕ 采用热聚沉 的方法制备 了 Ｓ ＷＮＴ ／ Ｐ Ｅ复合 材料 ，首 先将 Ｓ ＷＮＴ悬 浮在 １ ，２ 一二氯 代 苯 中， 超声波处理 ４ ８ ｈ 后 ，将温 度升高到 ９ ７ ￣ Ｃ，随后将溶解在 １ ， ２ 一二氯 代苯 中的热 Ｐ Ｅ溶 液加人到碳 纳米管悬 浮液 中 ，继 续用超声波处理 ５ ａｉ ｒ ｎ后将 Ｓ ＷＮ Ｔ－ －Ｐ Ｅ悬浮 液冷却 到 ７ Ｏ ℃ 左 右使 Ｐ Ｅ结 晶，过 滤 干燥 就 可 以得 到 Ｓ ＷＮ Ｔ／ Ｐ Ｅ复 合
阻燃效果好 、而且添加 量很少 ，对 材料 的其 它性 能影 响很
小 ，但在燃烧过程 中发烟量 较大 ，且释 放 出有 毒气 性 、腐 蚀性 的卤化氢气体 。 近年来越来越多出现纳米碳管 、蒙脱土以及粘土分散 阻 燃 的报道 。聚合物纳米复合材料是无机物 以纳米尺度分散于 聚合物基质 中形成 的～类新型复合材料 ］ ，纳将蒙脱土 、硅 酸盐 、碳纳米管等作 纳 米填料 ，少量 添加 、分 散 到聚合 物
单体 ＭＭＡ与 ＭＷＮＴ的 比值 来 控制 ，并 且这 种方 法 可用
于 制 备 以碳 纳 米 管 为 核 、 以 两 亲 性 的 共 聚 物 Ｐ ＭＭＡ— ｂ 一
聚羟基 乙烷 丙烯酸 甲酯 （ Ｐ ＨＥ ＭＡ）为壳 的核 壳结 构 的纳 米复合材料 ，为开发 与制 备碳 纳米 管／ 聚合物复合材料 提供
材料 。
中 ，添加 比例 ｌ ～１ Ｏ ，混合加工 ，燃烧时形成 石墨状碳 、
氧化硅类无机氧化物复合层 ，隔气 隔热 ，得到更 好的阻燃效 果 。因此 ，该方法受到国内外学者越来越多的关 注＿ ＿ ２ ］ 。 本文总结了近年来 聚合 物与 纳米复 合材料 阻燃 性 的研
聚合物_层状硅酸盐纳米复合材料阻燃性能的全面评价
Vol.36 No.9 (Sum.197) September 2008
文章编号：1005-3360（2008）09-0090-05
聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料阻燃性能的全面评价
Comprehensive Evaluation of Flame Retardancy of Polymer/Layer Silicate Nanocomposites
火灾性能指数（FPI）被认为是比PHRR更能 反映材料阻燃性能的一个指标，其定义为FPI=TTI /PHRR（ 也 有 文 献 将FPI定 义 为PHRR/TTI）， 因 为其中既包括了PHRR，又包括了TTI，所以能比 PHRR更好地与材料发生闪燃相关联。FPI值越大， 材 料 的 火 灾 危 险 性 越 低。 聚 合 物 与LS构 成PLN 后，通常FPI值增大。例如，从锥形量热仪测得的 某TPU的FPI为0.073， 而 此TPU与5%MMT构 成 的 PLN的FPI为0.130，提高了近90%；而磷酸酯阻燃 TPU的FPI为0.071， 表 明 磷 酸 酯 对TPU的FPI几 乎 没有贡献；但在磷酸酯阻燃TPU中加入5%的纳米 MMT，则复合材料的FPI可提高至0.199，是聚合 物基体的2.8倍[41]。
插层
620
70
插层
640
40 ①
插层
584
78 ①
插层
574
63
插层
493
78
插层
676
28 ①
剥离 / 插层 584
43
剥离 / 插层 502
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插层
586
43
插层
449
56
插层
556
46
不溶 / 插层 1111 20
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聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料的阻燃性能研究进展吴鸿飞【摘要】Polymer layered-silicate nanocomposites, as new flame retardant materials, are high efficiency, low loading, halogen free, low toxicity and environment-friendly, which are believed as one of hot topics in the field of halogen free flame retardant polymer.The latest research of the system of polymer and layered-silicate, polymer modified with layered-silicate-flame retardants system, and the preparation, flame-retarded properties, flame retardant mechanism and application of the novel functional layered-silicate flame retardants were introduced.%聚合物／层状硅酸盐纳米复合材料作为一种新型阻燃材料，具有阻燃效率高、添加量低、无卤低毒、环境友好等优点，是当今聚合物阻燃无卤改性研究领域的热点之一。
本文简述了聚合物－层状硅酸盐体系、阻燃剂－层状硅酸盐阻燃体系改性聚合物的研究进展，以及功能化层状硅酸盐新型阻燃剂的制备、阻燃性能、阻燃机理以及在阻燃领域的应用。
【期刊名称】《广州化工》【年(卷),期】2015(000)023【总页数】3页(P59-61)【关键词】纳米复合材料;层状硅酸盐;阻燃性能【作者】吴鸿飞【作者单位】仙居县科技情报研究中心，浙江仙居 317300【正文语种】中文【中图分类】O61聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料(PLSN)作为一种新型的“绿色环保”阻燃材料，具有阻燃效率高、添加量低、价格低廉、环保低毒等优势。
硅酸盐矿物，其基本组成结构单元是以硅为中心的硅氧四面体和以铝为中心的铝氧八面体，四面体片层和八面体片层通过共同的氧原子以不同形式叠合，形成层状片层，片层之间存在相互作用的范德华力。
这类硅酸盐主要包括天然及人工合成的硅酸盐，在阻燃研究领域使用较多主要有黏土、蒙脱土(MMT)、高岭土、海泡石等。
制备PLSN 的方法有很多中，常用的制备方法主要包括原位聚合法、溶液共混法、熔融共混法等。
受聚合物基体极性及制备方法的影响，层状硅酸盐在纳米复合材料中主要形成插层、剥离、插层与剥离共存三种结构形态，这些结构形态影响层状硅酸盐阻燃效应的发挥。
PLSN 阻燃性能的方面研究近几年来受到国内外学者广泛的关注。
利用无卤阻燃技术与纳米复合技术相结合，在阻燃剂低添加量的前提下，实现纳米复合体系高效阻燃，获得阻燃性能优异的聚合物纳米复合材料，达到相关的阻燃标准和环保要求，降低使用过程的火灾危险性。
因此PLSN 是一种具有广阔应用前景的阻燃材料。
早在1976 年Fujiwara 等［1］首次将粘土应用于尼龙－6 的阻燃改性，随后Giannelis 等［2－3］系统研究了聚合物/粘土纳米复合材料的阻燃性能。
除尼龙外，以聚丙烯(PP)［3－4］、聚苯乙烯(PS)［3，5］、聚乙烯(PE)［6］、乙烯－醋酸乙烯共聚物(EVA)［7］、ABS［8］、聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)［9］、聚氨酯(PU)［10］、环氧树脂［11］等聚合物为基体的PLSN 阻燃性能均有报道。
近几年来，PLSN 在阻燃研究领域也有新的发展。
1 聚合物－层状硅酸盐体系分散在聚合物基体中纳米尺度的层状硅酸盐在低添加量下(＜5wt%)能大大地降低材料的热释放速率(HRR)，延缓材料的点燃时间，强化燃烧过程中炭层，这样就能在火灾发生时有效减缓火灾蔓延速度，为救援和疏散人群赢得宝贵的时间。
为提高层状硅酸盐在聚合物基体中的分散性，通常利用离子交换方法对层状硅酸盐进行有机化改性，改善硅酸盐疏水性，降低硅酸盐片层的表面能，提高其与聚合物基体的相容性，从而获得综合性能优异的阻燃材料。
Zhu 等［5］利用季铵盐对MMT 改性制备有机化蒙脱土(OMMT)，添加到苯乙烯单体中经原位聚合制得PS/OMMT 纳米复合材料。
OMMT 的加入使PS 的热分解温度提高约50 ℃，热释放速率峰值(PHRR)下降27%～58%。
另外，Lyon 等［7］利用聚乙烯醇改性MMT 制备母料，并添加到在EVA 基体中制得剥离型纳米复合材料，与纯EVA 树脂比较，MMT 含量为5wt%的纳米复合材料的热释放量下降了21%～24%，热释放速率降低了约16%。
除了对层状硅酸盐进行有机化改性，提高聚合物的极性也有利于无机纳米颗粒在基体分散性的改善。
Gilman 等［3］通过马来酸酐接枝聚丙烯(PP－g－MA)与OMMT 共混制备了剥离型复合材料，结果发现添加4wt%的OMMT 使聚合物基体的PHRR下降低了约75%。
Ma 等［8］研究发现ABS 树脂的马来酸酐接枝不仅提高MMT 在基体的分散性，而且提高复合材料的阻燃性能，在相同添加量下，ASB－g－MA/MMT 复合材料的PHRR 为621 kW/m2 低于ASB/MMT 复合材料的PHRR 值689 kW/m2。
2 阻燃剂－层状硅酸盐阻燃体系随着层状硅酸盐添加量的增加，PLSN 的HRR 尤其是PHRR 值均有明显下降，而其热分解温度和极限氧指数(LOI)都有较大的提高。
令人感到遗憾的是，PLSN 的阻燃级别总体偏低，很难通过垂直燃烧实验测试，从而限制了其使用范围。
为了获得阻燃性能更为优异的PLSN，通常加入有机阻燃剂，利用两者的协同作用提高阻燃效率。
Si 等［3］将十溴二苯醚(DB)－三氧化二锑(AO)阻燃体系和有机黏土加入到PMMA 中制备纳米复合材料，阻燃性能测试结果发现30wt%DB－AO－有机黏土体系(重量比为20/5/5)的加入使PMMA 的PHRR 从1456 kW/m2 降至359 kW/m2，PMMA/DB－AO－有机黏土纳米复合材料通过垂直燃烧测试，达到UL94 V－0 级。
Chigwada 等［12］研究了有机磷系阻燃剂－纳米黏土体系对乙烯基酯树脂(PVE)阻燃性能的影响，结果发现6wt%纳米黏土和15wt%磷酸三甲苯酯(TCP)使PVE 的PHRR 下降44%，点燃时间延长了38 秒。
为了保持PLSN 在阻燃研究应用领域绿色环保的优势，可添加无卤膨胀阻燃剂来提高PLSN 的阻燃性能。
Song 等［13］研究了由聚磷酸铵(APP)、三聚氰胺(MA)及季戊四醇(PER)组成的膨胀型阻燃剂与OMMT 阻燃改性PP，添加20wt%膨胀型阻燃剂和6wt%OMMT 使PP 通过垂直燃烧测试，阻燃级别达到UL94 V－0。
Li 等［14］通过在聚乳酸(PLA)中添加膨胀型阻燃剂与OMMT 来提高材料的抗熔滴性，实验发现添加15wt%膨胀型阻燃剂(APP/PER/MA=3/1/1)和5wt%OMMT 使PLA 的LOI 从20.1%提高到27.5%，阻燃级别达到UL94 V－0。
炭层分析表明MMT 强化了膨胀炭层，有效隔绝了可燃性气体挥发和热量扩散，从而保护了基体材料。
Liu 等［15］以三嗪基低聚物为成炭剂(CA)，APP 为脱水剂通过熔融共混制备了膨胀阻燃PP，在PP/CA/APP 体系中加入1wt%OMMT，使膨胀阻燃PP的LOI 从30.8%提高到33.0%，阻燃级别从原来UL94 V－1 升至UL94 V－0。
由此可见，少量层状硅酸盐的加入能有效提高材料的阻燃级别。
Huang 等［6］合成一种新型的单组分膨胀型阻燃剂PSPD，并通过熔融共混法将PSPD 与OMMT 加入到LDPE中，制备了插层型纳米复合材料。
添加15wt%PSPD 和5wt%OMMT 使LDPE 的PHRR 从523 kW/m2 降至253kW/m2，低于添加20wt%PSPD 的LDPE 的PHRR 值383 kW/m2。
由此可知OMMT 可代替部分膨胀阻燃剂，使基体材料获得更优异的阻燃性能。
另外，Huang 等［16］利用逐层自组装(LBL)技术将膨胀阻燃和层状纳米颗粒组合起来，阻燃改性棉纤维。
将具有膨胀阻燃功能的单体DPEPA 与丙烯酸共聚合成了膨胀阻燃聚丙烯酸(FR－PAA)，FR－PAA 再与钠基MMT 通过LBL 技术制备了均匀纳米复合涂层，并将该涂层应用于棉纤维阻燃改性。
结果发现20 层的FR－PAA/钠基MMT 复合涂层使棉纤维的PHRR 下降了近50%，残炭量提高了10%多，该涂层处理的棉纤维在燃烧后仍然保持原有的织物结构。
通过LBL 技术获得的具有膨胀阻燃功能PLSN，不仅提高了层状硅酸盐在聚合物基体的含量，而且实现了硅酸盐片层以纳米尺度均匀的分散以及复合材料阻燃性能的显著提高，为阻燃改性织物材料提供新的方法。
3 阻燃功能化层状硅酸盐常规的有机化改性剂(如烷基季铵盐)虽能改善层状硅酸盐在聚合物基体的分散，但由于本身具有可燃性而不能起到阻燃作用。
而利用膨胀型阻燃剂对层状硅酸盐进行有机化改性，提高了层状硅酸盐和富集其表面的膨胀型阻燃剂在聚合物基体的分散性，降低了锚固在层状硅酸盐表面的阻燃剂小分子的迁移性，使层状硅酸盐和阻燃剂更好地发挥协同效应，有利于在低添加量的前提下实现高分子阻燃材料高性能化等。
Huang 等［17］在磷氮型季铵盐合成、膨胀型阻燃剂功能蒙脱土及其阻燃改性聚合物等方面作了系统研究。
以三氯氧磷、新戊二醇和胺类化合物等为原料，通过多步反应合成了集炭源、酸源、气源三组份于同一分子磷氮型季铵盐N，N，N－三乙基－N－2－氧－5，5－二甲基－1，3，2－二氧磷杂环己烷－丁酰胺基氯化铵(PAEAC)。
利用离子交换反应对钠基MMT 进行有机化改性，制备了PAEAC－MMT。
将PAEAC－MMT 加入到PU 单体中，经原位聚合得到剥离型PU 纳米复合材料。
锥形量热仪测试结果表明5wt%PAEAC－MMT 的加入使PU 的PHRR降低了25%，释放总量(THR)和平均质量损失速率(AMLR)等均有明显降低［10］。
随后，他们合成了另一种膨胀型阻燃剂功能化蒙脱土PAHAC－MMT，并通过熔融共混添加到LDPE 中制备了插层型纳米复合材料。
结果发现含有7wt%PAHAC －MMT 的LDPE 纳米复合材料的PHRR 和THR 比纯的LDPE 分别下降了21%和9.5%［18］。
此外，他们又合成一种双离子磷氮型季铵盐2，4，8，10－四氧－3，9－二磷螺环［5，5］十一烷－3，9－二氧－3，9－二N，N－二甲基－十六烷基－乙酰胺基溴化铵(PDHAB)，通过与钠基MMT 离子交换反应，制备了膨胀型阻燃剂功能化蒙脱土PDHAB－MMT，添加5wt%PDHAB－MMT 使LDPE/EVA 共混物的PHRR 降低了28%，THR、AMLR 等均有一定程度降低［19］。