PA6因其優(yōu)異的機(jī)械，電氣，耐磨性，耐油性，耐溶劑性，耐腐蝕性等特性而廣泛應(yīng)用于工業(yè)和日常生活中。
然而，PA6的天然可燃性和低阻燃性限制了其廣泛的應(yīng)用。
三聚氰胺氰尿酸鹽（MCA）作為傳統(tǒng)的阻燃劑，不含鹵素，通常用于PA6，可顯著提高PA6的阻燃性。
然而，為了實(shí)現(xiàn)阻燃性能，PA6中MCA的高負(fù)荷將導(dǎo)致加工困難和機(jī)械性能的劣化。
近年來，層狀納米填料，越來越受到人們的關(guān)注，以提高聚合物的阻燃性。
與其他分層納米填料相比，α-ZrP具有一些獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn)，如高可調(diào)性和易嵌入性。
此外，許多報(bào)道表明，α-ZrP還可以催化聚合物復(fù)合材料的表面碳化和石墨化。因此，α-ZrP用作MCA的增效劑以產(chǎn)生新的阻燃體系，其可進(jìn)一步改善阻燃性和機(jī)械性能。
MCA-a-ZrP修飾的MCA（MCA-a-ZrP）通過α-ZrP，三聚氰胺（ME）和氰尿酸（CA）分子的自組裝合成。對MCA和MCA-a-ZrP的結(jié)構(gòu)進(jìn)行了表征。
通過在PA6中與一定量的MCA或MCA-α-ZrP熔融共混獲得一系列PA6 / MCA和PA6 / MCA-α-ZrP復(fù)合材料。研究了各復(fù)合材料的阻燃性，力學(xué)性能，熱穩(wěn)定性和結(jié)晶度。
實(shí)驗(yàn)和結(jié)果
1.材料準(zhǔn)備
1）取一定量的ZrP粉末，分散于水中，使固液比100 mL / g，加入摩爾比n（胺）：n（ZrP）= 2.5的，超聲波或攪拌均成膠體，然后加入，超聲波處理30分鐘，放入球磨機(jī)中，轉(zhuǎn)速300-2000轉(zhuǎn)/分鐘，球磨24小時(shí)，過濾，干燥，然后用消聲爐加入N2。通過在300-600℃下煅燒1-6H獲得ZrP剝離的粉末。
2）在攪拌下向三頸燒瓶中加入0.1mol CA和100ml水，得到穩(wěn)定的懸浮液。然后，將3％，5％，10％和30％（CA和ME的總質(zhì)量的3％，5％，10％和30％）的α-ZrP倒入攪拌的懸浮液中。當(dāng)混合物的溫度達(dá)到80℃時(shí)，向燒瓶中加入0.105mol ME。在95℃下攪拌2小時(shí)。通過在120℃下干燥12小時(shí)獲得MCA-a-ZrP。研磨后得到粉末MCA-a-ZrP（分別為3％，5％，10％和30％的MCA）。
注意：添加的ZrP可以在剝離后使用或直接與MCA合成，但剝離后，ZrP的分散性會更好，組合會更好。
PA6復(fù)合材料中阻燃劑（MCA或MCA-α-ZrP）的含量保持在12wt％，PA6，MCA和MCA-α-ZrP在使用前在80℃下干燥12小時(shí)。 PA6復(fù)合材料的配方列于表1中。所有復(fù)合材料通過雙螺桿擠出機(jī)混合。將獲得的樣品造粒，熔化并注入標(biāo)準(zhǔn)模型，并根據(jù)相應(yīng)的測試標(biāo)準(zhǔn)制備樣品。

2. MCA-a-ZrP的結(jié)構(gòu)表征
MCA，MCA-30a-ZrP和α-ZrP的SEM照片如圖3所示。許多研究人員報(bào)道MCA的合成是通過形成大的平面氫鍵網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)ME和CA的自組裝。 A-ZrP可以將氫鍵網(wǎng)絡(luò)分解成更小的獨(dú)立反應(yīng)體系并精制MCA顆粒。圖3（a）顯示MCA顆粒表現(xiàn)出不同的尺寸和不規(guī)則的形狀。從圖中可以看出。如圖3（b）和3（c）所示，當(dāng)添加α-ZrP時(shí)，MCA顆粒變得小于MCA顆粒，并且存在一些莢膜顆粒，其可以解釋為用MCA包封α-ZrP。

3.熱穩(wěn)定性
為了解MCA-a-ZrP對PA6熱穩(wěn)定性的影響，采用TGA分析了不同量的α-ZrP改性MCA對純PA6和阻燃PA6的影響。純PA6，PA6 / MCA和PA6 / MCA-α-ZrP的TG和DTG曲線如圖6所示，數(shù)據(jù)列于表1.熱穩(wěn)定性通過初始分解溫度（Ti）和大降解溫度來量化（Tmax1和Tmax2）。
如圖6和表1所示，PA6 / MCA和PA6 / MCA-a-ZrP具有兩個(gè)熱降解階段，并且在添加MCA之后發(fā)生次溫度快速重量損失（Tmax1）。此外，Tmax1的熱降解遠(yuǎn)低于PA6的熱降解，表明MCA可以誘導(dǎo)PA6的催化分解，MCA的阻燃效果是氣相而不是凝析相。
如表1所示，與純PA6相比，PA6 / MCA和PA6 / MCA-a-ZrP復(fù)合材料的Ti增加。 MCA釋放惰性氣體并稀釋高溫下可燃?xì)怏w的濃度;因此，在c中的Ti