EVA-新型含磷硅高分子阻燃劑復(fù)合材料的制備及其性能研究.pdf

1、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)由于具有優(yōu)異的物理和化學(xué)性能，已經(jīng)廣泛應(yīng)用于諸多領(lǐng)域，尤其是作為絕緣材料使用的電線電纜料。然而，EVA的易燃性使其應(yīng)用受到一定的限制。本論文以一種新型含磷硅高分子化合物(EMPZR)和聚磷酸銨(APP)作為阻燃劑，以馬來酸酐接枝高聚物為相容劑，與EVA熔融共混，制備無鹵阻燃EVA復(fù)合材料。研究了各組分對EVA阻燃性能和力學(xué)性能的影響，探討了EMPZR和APP對EVA的協(xié)效阻燃機(jī)理；并利用熱失重分析儀、傅里

2、葉變換紅外光譜儀和掃描電子顯微鏡等儀器對阻燃EVA材料的熱分解特性、殘余炭化物的成分和微觀結(jié)構(gòu)等進(jìn)行了研究；同時計(jì)算了阻燃EVA材料的熱分解活化能。主要內(nèi)容包括有：
　　 (1)分別用EMPZR和APP為阻燃劑對EVA進(jìn)行阻燃研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，加入20wt.％的EMZPR或APP，材料氧指數(shù)均由純EVA的19％提高到23％，但繼續(xù)增大二者的添加量，氧指數(shù)都沒有明顯的提高；當(dāng)添加35wt.％EMPZR時，UL-94垂直燃燒測試可達(dá)到

3、V-2級，但APP的添加量達(dá)到40wt.％時，材料的UL-94垂直燃燒測試仍然是無等級，說明EMPZR對EVA的阻燃效果優(yōu)于APP。熱失重結(jié)果表明，單獨(dú)添加EMPZR或APP，殘?zhí)苛肯噍^于純EVA均有明顯提高；氧指數(shù)測試后相應(yīng)的殘?zhí)勘砻娴膾呙桦婄R圖片表明，添加EMPZR或APP可以是材料在燃燒后生成阻燃炭層，且EMPZR的成炭性要比APP好。
　　 (2)將EMPZR和APP組成為復(fù)合膨脹阻燃劑對EVA進(jìn)行阻燃研究。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，添

4、加20wt.％的EMPZR和20wt.％的APP所組成的復(fù)合膨脹阻燃劑可以使阻燃EVA材料的氧指數(shù)達(dá)到28.6％，垂直燃燒測試達(dá)到UL-94V-0級。熱失重的結(jié)果表明，復(fù)合膨脹阻燃劑的加入可大幅提高體系的殘?zhí)苛?，并且有效降低最大失重速率；紅外測試結(jié)果表明，在EVA中添加阻燃劑后，燃燒所生成的物質(zhì)對EVA的熱氧化降解具有一定的抑制作用；掃面電鏡圖片發(fā)現(xiàn)，氧指數(shù)測試后的樣條表面形成了致密的炭層，有效提高了材料的阻燃性能；利用熱重分析法研究了

5、純EVA及阻燃EVA在不同升溫速率下的熱穩(wěn)定性及熱分解動力學(xué)，并采用Kissinger及Flynn-Wall-Ozawa方法計(jì)算了純EVA和阻燃EVA的熱分解表觀活化能，結(jié)果表明，將EMPZR和APP復(fù)配加入EVA中，能有效提高阻燃EVA材料在主分解階段的熱分解表觀活化能。
　　 (3)選用EVA-g-MAH作為相容劑加入到EVA/EMPZR/APP體系。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，當(dāng)EVA/EMPZR/APP/EVA-g-MAH的比例為50/2