近年来对新型阻燃、消烟剂的研究正悄然兴起,其中有机硅粉和纳米粘土(n-MMT)就属于这类物质。有机硅粉自身的热开释速率很低,且受外部热流的影响很小,它们以极低的含量(一般2%以下)填充在聚合物中就可以明显降低聚合物的热开释速率,并且燃烧时不产生烟雾。纳米粘土(n-MMT)具有优良的阻燃效果,由于一方面纳米粘土的片层结构本身具有优异的阻燃和阻隔机能,另一方面因为聚合物分子链通过插层的方法进入到粘土的片层间,分子链的运动受到粘土片层的限制,起到保护的作用,因此,可以进步材料的阻燃和耐热机能。
如今,卤素阻燃剂对于ABS阻燃而言仍占主导地位,此类阻燃剂发烟量大,燃烧时开释出卤化氢气体,进而吸水形成具有强侵蚀性的氢卤酸而造成二次公害。所以,目前ABS阻燃正趋向于无卤化,对无卤阻燃剂的研究成为世界各国的热门之一,无卤化已成为阻燃剂开发、应用的主要趋势。ABS/粘土纳米复合材料的研究报道很少,Lee等采用乳液法合成ABS/粘土纳米复合材料,热分解起始温度比纯ABS进步40~50℃。Sam等运用熔融插层法制备出ABS/粘土纳米复合材料。ShaofengWang等对粘土进行有机化改性,制得有机粘土,再通过熔融插层的方法成功制备出ABS/有机粘土纳米复合材料,当粘土含量在5%时,可使材料的氧指数进步0.5,优于普通的复合材料,热失重分析表明,ABS失重存在两个阶段,第一阶段约从250~500℃,第二阶段约从500~600℃,第一阶段主要是ABS主链上苯乙烯、丙烯链、丁二烯段依次热解、断裂为小分子的过程,失重量约80%,决定着ABS的热不乱性。插层型ABS/粘土在热降解第一阶段形成碳-硅酸盐的交替排列的多层纳米结构,并且在600℃时依然不乱。XRD和TEM清晰表明,经由600℃处理后,以剥离-插层共混形式分布在ABS中的有机粘土自动进行结构重排,变为密集不乱的多层结构,多碳层具有增强作用,促使材料的表面形成坚固的碳层,这恰是ABS/粘土纳米复合材料的热不乱性高于纯ABS的原因。目前仅仅通过粘土与ABS形成纳米复合材料而达到阻燃的效果并不十分理想,有时还需要选择合适的传统阻燃剂添加到ABS中,比较常用的是氮系、磷系及无机的Mg(OH)2。纳米阻燃复合材料将是一个极具发展潜力的研究方向。