膨脹型阻燃EVA材料制備及性能研究.pdf

1、本文采用熔融共混法制備乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/三聚氰胺磷酸鹽(MP)、EVA/MP/季戊四醇(PER)和EVA/MP/雙季戊四醇(DPER)膨脹型阻燃材料，利用氧指數(shù)(LOI)、垂直燃燒(UL-94)、熱重分析(TGA)、實時紅外分析、激光拉曼光譜和掃描電鏡對EVA膨脹型阻燃材料進行了表征；同時對燃燒性能的各種影響因素加以分析，研究了膨脹型阻燃機理和殘渣的膨脹炭層結(jié)構(gòu)；并對EVA膨脹型阻燃材料的綜合性能進行優(yōu)化研究；取得了如下

2、一些有意義的研究結(jié)果： (1)研究了單一膨脹型阻燃劑MP在EVA中的阻燃作用。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，隨著MP添加量的增加，氧指數(shù)逐漸增加，當(dāng)阻燃劑添加量為60％時，氧指數(shù)達35。但是阻燃劑添加量在50％以下時，垂直燃燒性能都沒有級別；只有當(dāng)添加量達到60％以上，才能達到V0級。 (2)研究了復(fù)合膨脹型阻燃劑MP/PER(或DPER)以及二者之間的配比對EVA阻燃性能的影響。對于EVA/MP/PER體系，在添加量為50％時，隨著MP/

3、PER的質(zhì)量比增加，EVA阻燃材料的氧指數(shù)先逐漸增加，然后又有所降低。當(dāng)MP/PER的質(zhì)量比為1∶3和1∶2時，阻燃材料垂直燃燒性能都沒有級別，當(dāng)MP/PER的質(zhì)量比為1∶1，2∶1，和3∶1時，阻燃材料垂直燃燒級別都達到了V-0級。且MP/PER的質(zhì)量比為2∶1時，EVA阻燃材料具有最好的阻燃性能，垂直燃燒達到V-0級，氧指數(shù)最高(33％)。 在EVA/MP/DPER體系，隨著MP/DPER的質(zhì)量比(總添加量仍為50％)增加，

4、EVA阻燃材料的氧指數(shù)也是先逐漸增加，然后又有所降低。當(dāng)MP/DPER的質(zhì)量比為1∶3和1∶2時，阻燃材料垂直燃燒性能都沒有級別，當(dāng)MP/DPER的質(zhì)量比為1∶1，2∶1，和3∶1時，阻燃材料垂直燃燒級別都達到了V-0級。且MP/DPER的質(zhì)量比為3∶1時，EVA阻燃材料具有最好的阻燃性能，垂直燃燒達到V-0級，氧指數(shù)最高(31％)。 (3)采用熱失重、實時紅外光譜、激光拉曼光譜等手段對膨脹型阻燃EVA材料的熱分解特性以及殘余炭

5、化物的微觀結(jié)構(gòu)進行了研究。熱失重結(jié)果表明，在800℃，EVA、PER和DPER幾乎全部分解，MP的殘渣為7％左右，而膨脹型阻燃材料EVA/MP/PER和EVA/MP/DPER的殘渣量分別高達20％和11.5％。 實時紅外光譜結(jié)果表明，在EVA中添加膨脹型阻燃劑，對EVA的熱氧化降解具有一定的抑制作用。膨脹型阻燃EVA材料燃燒時能夠產(chǎn)生致密的炭層，從而具有較好的阻燃作用，并采用激光拉曼光譜證實了阻燃EVA材料燃燒后形成了的炭層。