无卤阻燃EVA复合材料研究进展

分别介绍了采用无机阻燃剂、氮系阻燃剂、膨胀型阻燃剂和辐射交联技术制备的无卤阻燃乙烯-乙酸乙烯共聚物(EVA)复合材料的研究开发现状,并展望了无卤阻燃EVA复合材料的发展趋势。     

马来酸酐熔融接枝EVA增韧EVA阻燃复合材料

以马来酸酐(MAH)为接枝单体、过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂,采用熔融接枝制备了乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐共聚物(EVA-g-MAH).将接枝率为2.20%的EVA-g-MAH作为EVA/氢氧化镁(MH)/微胶囊化红磷(MRP)复合材料的相容剂,探讨了相容剂对复合材料力学、阻燃、加工性能和微观结构的影响.结果表明,当EVA-g-MAH用量为12份时,复合材料的冲击强度达30.3 kJ/m2,拉伸强度由8.7 MPa提高到了12.9 MPa.在力学性能得到改善的同时,复合材料的垂直燃烧级别仍可达到FV-0,氧指数由33.5%提高到了34.8%,复合材料熔体流动速率为3.3 g/10 min.     

化学交联EVA/NBR阻燃复合材料的燃烧行为及力学性能

以乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）/丁腈橡胶（NBR）为主体,氢氧化镁[Mg(OH)2）]和红磷（RP）为阻燃剂制备了无卤阻燃EVA/NBR复合材料,通过力学性能测试、热重分析以及燃烧行为表征（极限氧指数和锥形量热分析）研究了交联剂过氧化二异丙苯（DCP）以及马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA-g-MAH）对EVA/NBR复合材料的力学性能、热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明,含有10份相容剂EVA-g-MAH的交联材料,其拉伸强度可达到17.4 MPa,断裂伸长率可达到1236 %;材料的热分解温度从321.6 ℃提高到327.0 ℃,残炭量从10 %提高到了32.1 %;极限氧指数达到33.5 %且热释放速率峰值从941 kW/m2降到了690 kW/m2;通过扫描电子显微镜对复合材料的断面形貌进行了观察分析,发现材料断裂表面填料分散均匀。     

EVA／LLDPE／Mg（OH）2／纳米蒙脱土复合材料的研究

合成了有机改性蒙脱土（MMT），用线型低密度聚乙烯、乙烯-醋酸乙烯共聚物作为无卤电缆材料主体，将LLDPE和EVA分别与改性MMT，Mg（OH）2主阻燃剂共混制成纳米复合材料，发现改性MMT与阻燃剂之间有力学和阻燃协效作用，能同时提高塑料的力学和阻燃性能。     

EVA无卤阻燃材料的研究进展

总结了近年来国内外关于无卤阻燃剂阻燃乙烯-醋酸乙烯醋共聚物(EVA)的研究进展。通过氧指数、垂直燃烧等级、锥形量热仪热参数等性能指标,对不同无卤阻燃剂(主要是氢氧化铝、氢氧化镁、天然氢氧化物和膨胀阻燃剂)和协同阻燃剂(主要是红磷、硼酸锌、硅化合物等)阻燃EVA的方法和效果进行了综述和比较。对无卤阻燃材料所采用的阻燃剂的种类、特点和阻燃机理进行了详细介绍。最后对EVA无卤阻燃材料的发展前景进行了展望。     

EPDM/EVA无卤阻燃绝缘材料的开发与应用

主要探讨了在ＥＰＤＭ／ＥＶＡ并用体系中，氢氧化铝、氢氧化镁、硼酸锌和三氧化钼等对无卤阻燃绝缘材料的加工特性和对阻燃、机械性能的影响，并对其加工工艺作了简要介绍。     

LDPE／EVA无卤阻燃电缆料的研究

用Ｍｇ（ＯＨ）２作主要阻燃剂,将助阻燃剂（硼酸锌,三氧化二锑等）复配物与低密度聚乙烯及乙烯－醋酸乙烯共聚物共混,进行氧指数测试分析,考察这种体系中Ｍｇ（ＯＨ）２的用量,细度,表面处理方法及阻燃增效剂对体系阻燃的影响,结果表明：提高Ｍｇ（ＯＨ）２的用量,细度,使体系的氧指数提高,且不同的表面处理剂对体系的阻燃性影响不大。     

交联无卤阻燃LLDPE/EVA电缆料的研制

以LLDPE（线性低密度聚乙烯）、EVA（乙烯醋酸乙烯共聚物）为基体树脂，ATH（氢氧化铝）、MH（氢氧化镁）为主阻燃剂，有机硅为阻燃增效剂，EVA-g-MAH（马来酸酐接枝乙烯醋酸乙烯共聚物）为高分子相容剂，DCP（邻苯二甲酸二壬酯）为交联剂制备了交联无卤阻燃LLDPE／EVA电缆料。研究结果表明，在燃烧时有机硅能促进玻璃态无机炭化层隔氧膜的形成，有效地提高共混物的氧指数。以EVA-g-MAH作为共混体系的相容剂能够改善交联无卤阻燃LLDPE／EVA电缆料的加工性能、力学性能和阻燃性能。     

膨胀阻燃LLDPE/EVA复合材料的制备及其改性

将预先配制好的膨胀阻燃剂[IFR,聚磷酸铵(APP)/季戊四醇(PER)/硼酸锌(ZB)]与线性低密度聚乙烯(LLDPE)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)进行混和,采用双螺杆挤出机,制备阻燃LLDPE/EVA复合材料。用氧化钙(CaO)、天然石墨(NG)、膨胀石墨(EG)对阻燃LLDPE/EVA复合材料进行改性。结果表明:APP/PER/ZB具有明显的膨胀阻燃作用,同时,发现CaO,NG,EG与IFR有协同作用,提高了膨胀炭层的热稳定性和阻燃效率。     

MAPP阻燃EVA泡沫复合材料的制备及其性能

利用乙二胺（EDA）对聚磷酸铵（APP）进行改性,得到聚磷酸铵衍生物（MAPP）。采用MAPP、石墨（EG）和木粉（MF）复配的方式得到膨胀性阻燃剂,并与EVA复合得到泡沫复合材料。采用FT-IR、XRD、¹H NMR表征接枝效果,利用LOI和UL-94测试仪、锥形量热仪（CONE）、TG及SEM等分析材料的阻燃性能、残炭的形态及力学性能。结果表明：EDA已成功接枝在APP上,所形成的MAPP能够有效提高复合发泡材料的阻燃性能、减少热释放量;MAPP/EVA复合发泡材料的残炭层更加致密和完整,能够有效起到隔热、隔氧的作用;并且MAPP能够提高材料的耐水性及与EVA基体的相容性。当MAPP添加量为20%时,体系的LOI可达27.6%,且UL-94为V-0级别,拉伸强度、断裂伸长率分别可达1.282 MPa、236.40%,阻燃材料的综合性能达到最优。     

含磷硅高分子阻燃剂与聚磷酸铵对EVA的协效阻燃作用

研究了聚酯型磷-硅无卤阻燃剂(EMPZR)与聚磷酸铵(APP)对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)阻燃及力学性能的影响。结果表明,添加为40 %（质量分数,下同）的由EMPZR和APP所组成的复合阻燃剂得到的阻燃EVA材料,其极限氧指数达到28.6 %,垂直燃烧测试达到V-0级,拉伸强度为6.4 MPa,断裂伸长率达592 %。热失重分析测试表明,阻燃EVA材料的热失重速率较纯EVA有明显下降;成炭率显著提高,阻燃EVA在800 ℃时残炭量为15 % ,纯EVA仅为0.2 %。通过扫描电子显微镜对残炭形貌进行表征,以及对氧指数测试前后的阻燃EVA材料的红外图谱分析,表明EMPZR与APP在EVA中具有协效阻燃作用。     

无卤膨胀复合阻燃低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共混物的研究

分别采用三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、微胶囊红磷(MCP)以及氢氧化镁[Mg(OH)2]等与膨胀型阻燃剂PNP进行复配,研究了不同阻燃剂及其配比对低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯(PE-LD/EVA)共混物的阻燃和力学性能的影响。结果表明,在PE-LD/EVA为70/30的基体树脂中,当复合阻燃剂的含量为35%时,PNP/MCA的最佳配比为3/2,阻燃材料的极限氧指数为30.8%;PNP/MCA/MCP的最佳比例为24/16/4,阻燃材料极限氧指数为32.3%;PNP/MCA/MCP/Mg(OH)2的最佳比例为24/16/4/22,阻燃材料的极限氧指数为30.9%,垂直燃烧达到UL 94V-0级,拉伸强度为11.1MPa,断裂伸长率为80.6%。     

EVA的阻燃研究进展

综述了近年来采用无机阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、膨胀阻燃剂以及协同阻燃剂对乙烯醋酸乙烯酯共聚物（EVA）的阻燃改性研究进展,简要地阐述了每种类型阻燃剂的优缺点、阻燃机理以及典型阻燃剂对EVA基复合材料性能的影响,并对EVA阻燃研究的发展方向予以展望     

Al（OH）3和Mg（OH）2阻燃EVA性能的研究

选用形貌、粒径尺寸及分布相近的两种无机阻燃剂氢氧化铝（Al（OH）3）和氢氧化镁（Mg（OH）2），研究了二者用量对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）复合材料的力学性能和阻燃性能的影响，并比较了添加红磷的复合材料的力学性能和阻燃性能。研究表明：Al（OH）3和Mg（OH）2用量对复合材料性能影响比较相似，随着阻燃剂用量的增加，复合材料的阻燃性能提高，拉伸强度增加，但断裂伸长率下降；通过锥形量热仪数据看出：Al（OH），的点燃时间短，最大热释放速率和平均热释放速率低，火行为指数大，阻燃效果比Mg（OH）2好；红磷的加入对复合材料力学性能影响不大，而对阻燃性能影响较大。Mg（OH）2与红磷复配能提高复合材料的氧指数，但是，从水平和垂直燃烧角度考虑，Al（OH）3与红磷之间的阻燃协效效果更好。     

有机蒙脱土对EVA/IFR复合材料阻燃性能的影响

以聚磷酸铵（APP）和季戊四醇（PER）为膨胀型阻燃剂（IFR）制备了含有蒙脱土的无卤阻燃乙烯 醋酸乙烯共聚物（EVA）复合材料。通过极限氧指数、热失重分析、锥形量热分析等手段研究了有机蒙脱土(OMMT)的存在对EVA阻燃性能和热降解性能的影响,并通过扫描电子显微镜对复合材料残炭表面形貌进行了观察和分析。结果表明,加入有机蒙脱土可以促进复合材料成炭、改善炭层质量,从而起到了良好的隔热、抑烟作用;OMMT的最佳添加量为3份（质量份数,下同）,复合材料的极限氧指数可达到29.4 %,垂直燃烧可达V 0级。     

硼硅树脂的合成及其对PE-LD/EVA/IFR复合材料阻燃性能和力学性能的影响

利用二苯基二甲氧基硅烷和苯基三甲氧基硅烷合成了聚硼硅氧烷树脂,并探索了最佳的合成工艺条件。将聚硼硅氧烷树脂添加到低密度聚乙烯/乙烯醋酸乙烯酯共聚物/膨胀型阻燃剂(PE LD/EVA/IFR)复合材料中,以期可以提高膨胀型阻燃剂与聚合物基体的相容性。采用氧指数仪、热重分析仪、力学性能测试等表征手段分析了复合材料的阻燃性能、热性能和力学性能。结果表明,聚硼硅氧烷树脂可提高复合材料的阻燃效果,并且对复合材料的力学性能没有明显的影响。     

EVA/MWNTs复合材料的阻燃性能

综述了近几年来乙烯-乙酸乙烯酯共聚物/多壁碳纳米管（EVA/MWNTs）纳米复合材料的研究进展,介绍了其制备方法,详述了其热解行为及阻燃性能（包括热释放速率、引燃时间、成炭性）,并对其阻燃机理进行了深入的讨论。比较了MWNTs、有机黏土、层状双氢氧化物等不同纳米填料的阻燃性能,分析了对MWNTs进行不同处理（包括纯化、使用高密度聚乙烯进行表面涂覆改性、研磨）对相应纳米复合材料的热稳定性及可燃性的影响。     

纳米锡酸锌/ABS/PVO复合材料阻燃性能研究

采用熔融共混法制备了纳米锡酸锌/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/聚氯乙烯(PVC)复合材料。并对复合材料的冲击强度、阻燃性能进行了测试。结果表明,纳米锡酸锌不但可以提高复合材料的缺口冲击强度,还可以改善复合材料的抑烟阻燃性能。特别是当纳米锡酸锌添加量为6份时,复合材料的阻燃抑烟性能最佳。与未添加纳米填料时相比,纳米锡酸锌/ABS/PVC复合材料的缺口冲击强度达到69．93 kJ/m~2,提高幅度达49．71%。扫描电镜(SEM)分析表明,当纳米锡酸锌在6份时,其在复合材料中呈纳米级分散,且与塑料基体结合良好。     

可膨胀石墨阻燃HIPS的结构与阻燃性能

采用熔融插层法制备高抗冲聚苯乙烯/可膨胀石墨(HIPS/EG)复合材料。通过扫描电镜研究其微观结构;利用锥形量热仪测试并分析HIPS/EG复合材料的阻燃性能;讨论了EG用量和粒子结构对阻燃性能的影响。结果表明:与纯的HIPS相比,HIPS/EG的热释放速率及其峰值、质量损失速率均明显降低;且随着EG用量的增加和粒子尺寸的增大,阻燃性能更加显著。通过对复合材料的阻燃性能和微观结构的分析,探讨其阻燃机理。