(c)3# (d)4#
图1 试样脆断面的SEM 图
Fig.1 The SEM images of brittle section of samples
从图1 可以清楚地看到ATH、MDH 较均匀地分散在基体中，无明显团聚现象。其中2#试样中的无机氢氧化物分散状态最佳，与聚合物基体之间结合最紧密，无明显空隙和孔洞。而4#试样中的ATH 和MDH 与基体结合较差，界面呈现片层分离状态，偶见大颗粒填料散落，断裂时颗粒从基体中拔出，留下空洞或空穴。
2.1 力学性能
表2 为4 种无卤阻燃复合材料的力学性能数据。从表2 可以看出，随着阻燃剂用量的增加，复合材料的力学性能明显下降，这是因为过多阻燃剂在基体中分散不均匀，出现部分团聚或脱粘分层现象，使基体与填料之间的结合力变弱，当受到拉力时，容易产生微裂纹而断裂[12]。而在相近填充量下，只填充ATH 试样的拉伸强度和断裂伸长率均高于填充ATH/MDH 复配阻燃体系的试样，原因是对于无机填料含量较高的复合材料，其力学性能受无机阻燃剂粒径的影响较大，而MDH 粒径较大，使其与基体的界面结合变差，导致力学性能下降。
表2 试样的力学性能数据
Tab.2 The mechanical properties of samples
弹性模量是指在弹性范围内正应力和对应的正应变的比值，表征材料抵抗弹性形变的能力，弹性模量越大，刚性越强，形变越小。由表2 可知，随着阻燃剂填充量的增加，试样的弹性模量提高，这是因为更多的阻燃剂使基体树脂大分子链的运动受到更大的限制，当材料承受外界拉力时，无机粒子阻碍了应力传递和分子链之间的相对运动，使复合材料的刚性增强，弹性模量提高。
2.1 热失重分析
图2(a)和(b)分别是4 种试样的热失重(TGA)曲线和热失重微分(DTG)曲线，DTG 反映了加热过程的失重速率。相关的热失重参数见表3，其中T5%和T50%分别为失重5%和50%时的分解温度，Tmax1、Tmax2、Tmax3 分别为1 阶、2 阶、3 阶失重的最大分解速率对应的温度。
从图2 和表3 可以看出，添加ATH 和ATH/MDH 复配阻燃体系的试样热失重微分曲线明显不同，其中只添加ATH 的试样，其热失重过程有两个阶段：第1 个阶段为320～330 ℃，主要是EVA 的脱乙酰基反应和ATH 的脱水反应 ；第 2 个阶段为475～480 ℃，主要为聚烯烃的降解和氢氧化物的脱水分解。而填充 ATH/MDH 复配阻燃体系的试样在355～370 ℃多了一个微小的失重峰，主要为MDH 的分解。
(a) TGA 曲线
(b) DTG 曲线
图2 试样的TGA 及DTG 曲线
Fig.2 TGA and DTG curves of samples
表3 试样的热失重参数
Tab.3 Thermogravimetric parameters of samples
