化學(xué)膨脹阻燃EVA體系性能與阻燃機(jī)制研究.pdf

1、本文依據(jù)化學(xué)膨脹阻燃機(jī)理，設(shè)計(jì)了三組典型的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)化學(xué)膨脹阻燃體系。重點(diǎn)研究了阻燃劑種類及用量對(duì)EVA膨脹阻燃體系阻燃性能、力學(xué)性能和加工流動(dòng)性能的影響；通過光學(xué)顯微鏡和SEM等手段分析和表征了不同種類的阻燃劑對(duì)體系的膨脹層和炭層結(jié)構(gòu)的影響；運(yùn)用FP-IR、TG和模擬燃燒環(huán)境等方式對(duì)體系的阻燃機(jī)理進(jìn)行了研究。主要結(jié)論如下： 以三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)為氣源阻燃劑的EVA/MCA膨脹阻燃體系，MCA使體系

2、的LOI數(shù)值和垂直燃燒測試等級(jí)得到提高，當(dāng)MCA用量為80份時(shí)，LOI數(shù)值達(dá)到25％，垂直燃燒測試達(dá)到FV-0級(jí)，體系改性成為難燃材料。MCA提高了體系的屈服強(qiáng)度，降低了體系的韌性能和斷裂強(qiáng)度，使體系的加工流動(dòng)性能降低。通過光學(xué)顯微鏡和SEM對(duì)燃燒試樣膨脹層和炭層分析表明，隨著MCA用量的增加，膨脹層橫截面凹凸不平程度提高，空洞數(shù)量增多，孔徑變大，炭層覆蓋和致密程度得到提高，說明MCA是有效的氣源組分，并且具有促進(jìn)炭物質(zhì)生成的功能。

3、 以氫氧化鎂(MH)和MCA為雙氣源阻燃劑的EVA/MH/MCA膨脹阻燃體系，MCA提高了體系垂直燃燒測試等級(jí)，使LOI數(shù)值略有降低，改善因MH的填加而導(dǎo)致的力學(xué)性能和加工流動(dòng)性能的下降。通過光學(xué)顯微鏡對(duì)燃燒試樣膨脹層分析表明，MH和MCA作為雙氣源組分，在氣體釋放過程及速率方面具有良好的協(xié)同作用。通過SEM對(duì)燃燒試樣炭層分析表明，MCA促進(jìn)體系產(chǎn)生具有良好阻隔作用的炭層。通過TG分析表明，MCA和MH在提高體系熱穩(wěn)定性方面具有協(xié)同

4、作用，兩者的填加降低了體系的熱分解速率，提高了體系的殘?zhí)苛俊?以MCA為氣源阻燃劑，聚磷酸胺(APP)為酸源阻燃劑的EVA/MCA/APP阻燃體系，APP有效提高了體系的LOI數(shù)值和垂直燃燒測試等級(jí)，增加了體系的韌性和模量，降低了體系的加工流動(dòng)性能。通過光學(xué)顯微鏡和SEM對(duì)燃燒試樣膨脹層和炭層分析表明，MCA是有效的氣源組分，APP作為酸源能夠促使體系產(chǎn)生具有良好阻隔作用的泡沫狀炭層。通過FT-IR分析表明，體系燃燒時(shí)發(fā)生了炭化