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。     

LLDPE/EVA/改性MH/MRP阻燃体系的研究

选用乙烯-醋酸乙烯共聚物/改性氢氧化镁/微胶囊红磷(EVA/改性MH/MRP)为复合阻燃体系,研究体系的力学性能及阻燃性能,并通过扫描电镜观察材料燃烧后炭层的表面形貌。结果表明:当LLDPE/EVA/改性MH/MRP添加比例为60:40:70:10时,拉伸强度为11.3 MPa,断裂伸长率为353%,氧指数为31.4%,垂直燃烧试验通过UL 94V-0级,体系具有良好的阻燃协效作用和力学相容性。     

凹凸棒土增强EVA/NBR阻燃复合材料的性能研究

以氢氧化镁（MH）和红磷（RP）为阻燃剂（FR）制备了乙烯醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶(EVA/NBR)阻燃复合材料,并将凹凸棒土（AT）引入到EVA/NBR阻燃复合材料中,以提高其力学性能、耐油性、燃烧性能及热稳定性。结果表明,含有10 份（质量份,下同）AT的阻燃复合材料,其拉伸强度为10.4 MPa,断裂伸长率为627.1 %;浸油后拉伸强度变化率从-29.3 %降低到-13.2 %,断裂伸长率变化率从-25.2 %降低到-8.6 %,且质量增大变化率从10.7 %降低到3.4 %;极限氧指数达到了32.2 %,UL 94垂直燃烧从无等级提高到V 0级;700 ℃时残炭量从29.3 %提高到35.6 %;浸油前后断面观察发现,加入AT后阻燃复合材料的断面更加致密。     

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。     

MPP/PER膨胀型阻燃剂对TPU/EVA性能的影响

研究了三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)/季戊四醇(PER)膨胀型阻燃体系,对热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)复合材料阻燃、介电、力学性能及微观形貌的影响。结果表明,随着MPP在MPP/PER中的质量比增大,复合材料的阻燃性能呈先提升,后变差的趋势,击穿场强、体积电阻率、拉伸强度以及断裂伸长率呈先增大,后减小的趋势;当MPP/PER质量比为3/2时,复合材料的性能最佳,此时,复合材料的燃烧等级为V-0级且无滴落,燃烧后的炭层结构致密,氧指数为33%,击穿场强为21.9 MV/m,体积电阻率为5.521×10~8Ω·m,拉伸强度为5.61 MPa,断裂伸长率为513.21%,热稳定性得到提高。为研究TPU/EVA阻燃复合材料打下坚实的理论和实践基础。     

可膨胀石墨对氯化聚乙烯/乙烯-乙酸乙烯共聚物热塑性硫化胶力学性能及阻燃性能的影响

研究了可膨胀石墨（EG）的粒径及用量、EG/聚磷酸铵（APP）对氯化聚乙烯（CM）/乙烯-乙酸乙烯共聚物（EVA）热塑性硫化胶（TPV）力学性能及阻燃性能的影响。结果表明,随着EG粒径的增加,CM/EVA TPV的拉伸强度及扯断伸长率呈下降趋势,极限氧指数（LOI）增大,垂直燃烧测试均能达到V-0级别,800℃残炭量（CR800）增加;当EG的粒径为48μm时,CM/EVA TPV的综合性能较佳。随着EG用量的增加,CM/EVA TPV的拉伸强度呈下降趋势,而100%定伸应力呈增加趋势,LOI增大,CR800增加。当EG/APP（质量比）为3/1时,CM/EVA TPV的拉伸强度为11.82 MPa,LOI为31.8%,垂直燃烧测试达到V-0级别,综合性能最佳。     

不同VA含量对EVA高阻燃热缩套管性能的影响

利用熔体流动速率仪、拉伸试验机、水平垂直燃烧试验机和氧指数测定仪等研究了不同醋酸乙烯酯(VA)含量对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)高阻燃热缩套管性能的影响。结果表明：当VA质量分数由15.00%升至28.00%时，样条的极限氧指数由33%升至38%,厚度3.0 mm样片的VW-1垂直燃烧阻燃等级由V-2级升至V-0级，自熄时间由超过60 s缩短至45 s,阻燃性能逐渐提升；EVA高阻燃热缩套管老化前的拉伸强度由8.63 MPa升至13.78 MPa,断裂伸长率由312.68%升至533.57%。     

新型低烟无卤阻燃电缆料的制备及表征

研究了以磷酸三甲苯酯(TCP)、水滑石(LDHs)、氢氧化铝(ATH)复配得到的复合阻燃剂对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVM:AV含量大于40%)性能的影响。分别通过氧指数、水平燃烧和拉伸性能测试考察了TCP/LDHs/ATH/EVM复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明,当TCP/LDHs/ATH/EVA为20/35/35/100(质量份数)时,复合材料的极限氧指数(LOI)达到35.2,阻燃级别为FH-1;断裂伸长率达到280%,拉伸强度达到11.0MPa。此复合材料可用于制造阻燃电缆。     

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.     

4A分子筛和SiO2对EVA/IFR复合材料性能的影响

以聚磷酸铵(APP)复配季戊四醇(PER)为膨胀型阻燃剂(IFR)制备了无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)/IFR复合材料,通过极限氧指数仪、热失重分析仪及扫描电子显微镜研究分析了4A分子筛和SiO2的加入对复合材料阻燃性能、热稳定性能及复合材料残炭表面形貌的影响。结果表明,加入4A分子筛可以明显提高复合材料的极限氧指数,当添加1份4A分子筛时,复合材料的极限氧指数达到31%,比未添加时提高了2%;4A分子筛的加入使复合材料在燃烧过程出现熔融滴落现象;继续加入SiO2可以进一步提高复合材料的极限氧指数,当添加3份SiO2时,复合材料的垂直燃烧测试达到V-0级。     

碱式碳酸镁阻燃LDPE/EVA的性能研究

用硬脂酸对碱式碳酸镁进行表面改性,加入到低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的混合物中制备阻燃复合材料。研究了碱式碳酸镁对LDPE/EVA的阻燃及力学性能影响。用扫描电镜(SEM)和热失重(TG)分别表征阻燃复合材料的微观形貌和热性能。结果表明,碱式碳酸镁经过表面改性后,由亲水性变成了亲油性,且当加入的碱式碳酸镁份数为150份时,阻燃复合材料的拉伸强度13.1 MPa,弯曲强度5.0 MPa,冲击强度3.27 kJ/m2,断裂伸长率9.4%,氧指数31.6%。     

纳米氢氧化铝填充LDPE/EVA的力学和阻燃性能

对纳米氢氧化铝（CG-ATH）在低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物体系中(low density polyethylene /ethylene vinyl acetate copolymer,简称LDPE/EVA),填充量对力学性质和阻燃性质的影响进行了研究.通过力学性能测试和SEM分析表明,随着CG-ATH填充量的增加,树脂体系的断裂伸长率急剧下降,而其拉伸强度则呈先下降后上升的趋势,当CG-ATH的填充量为60%时,其拉伸强度达12.5 MPa.通过燃烧性能测试、TG和DSC分析表明,CG-ATH的添加能够提高树脂体系的分解温度,增加结炭率,显著提高极限氧指数.通过综合分析,得到填充量为60%时,能够达到树脂体系力学性能与燃烧性能的最佳状态.     

含淀粉膨胀阻燃剂对聚丙烯的性能影响研究

采用淀粉与磷酸三聚氰胺复配成膨胀型阻燃剂,制备了膨胀阻燃聚丙烯(PP),利用热重分析法(TG)与差示扫描量热法(DSC)比较了纯PP和阻燃PP的热稳定性及成炭性,研究了阻燃剂对PP阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,当阻燃剂用量为35份时,阻燃PP的拉伸强度为17.1 MPa,断裂伸长率为23.5%,弯曲弹性模量为1.62 GPa,弯曲强度为36.36 MPa,氧指数达到26%。     

辐射改性电缆护套管的性能研究

采用低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯（PE-LD/EVA）为电缆料的主体基材,氢氧化镁［Mg(OH)2］为主阻燃剂,研究了乙烯-辛烯共聚物（POE）和有机蒙脱土（OMMT）对电缆料力学性能和阻燃性能的影响;并利用γ射线交联技术,探讨了辐射剂量对材料力学性能和阻燃性能的影响。结果表明,随着POE用量的增加,材料的拉伸强度和断裂伸长率增加,但硬度降低;OMMT的添加量为4份时,其与Mg(OH)2可以产生最佳的协同效应,改善了材料的力学性能和阻燃性能;当辐照剂量在90～100 kGy时,PE-LD/EVA/Mg(OH)2/OMMT＝50/50/60/4的共混体系的综合性能达到比较理想的水平,其极限氧指数超过32 ％,拉伸强度为11 MPa,断裂伸长率超过900 ％。     

阻燃香蕉纤维增强聚乳酸复合材料的制备与表征

采用乙酰柠檬酸三丁酯(ATBC)作为增塑剂增塑聚乳酸,添加改性香蕉纤维和膨胀型阻燃剂(IFR)制备阻燃香蕉纤维增强聚乳酸复合材料.研究结果表明,偶联剂处理纤维的效果最好,使复合材料的拉伸、弯曲强度分别达到57.49MPa、101.80MPa,与扫描电子显微镜(SEM)的结果一致;IFR含量为5份(以聚乳酸为100份计)时综合性能最佳,材料的极限氧指数达到了 32.8%,垂直燃烧实验达到了 V-0 级(UL-94),材料的拉伸和弯曲强度分别为43.97 MPa 和87.95MPa,效果最好.热失重研究结果表明,阻燃香蕉纤维的加入能明显提高聚乳酸的热分解温度和残炭量.     

PP/SEBS/MH复合材料的制备及其性能研究

采用极限氧指数（LOI）和热重分析（TGA）研究了聚丙烯（PP）/氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物（SEBS）/氢氧化镁（MH）复合材料的阻燃性能和热降解行为;探讨了SEBS和MH分别对PP/SEBS共混体系和PP/SEBS/MH复合材料力学性能和熔体流动速率的影响。结果表明：PP/SEBS/MH复合材料的力学性能和加工流动性能随着MH的质量分数增加而降低;复合材料高温下的热稳定性得到提高,MH分解吸热降低材料的热降解速率;MH以吸热方式在凝缩相和气相中发挥阻燃作用,复合材料阻燃性能得到提高,当MH的质量分数为60%时,LOI可达26.3%。     

用埃洛石负载氨基磺酸胍制备阻燃丁腈橡胶

以天然埃洛石纳米管（HNTs）作为载体,通过在其管内负载阻燃剂氨基磺酸胍（GAS）得到功能填料HNTs-GAS,以制备低烟无卤阻燃丁腈橡胶（NBR）。采用热重分析计算得到HNTs与GAS的投料质量比为1/3时可达到质量分数6%的最佳负载率。添加122.3份（质量,下同）HNTs-GAS和5.7份GAS的阻燃NBR复合材料的极限氧指数为28.3%,垂直燃烧达到V-1等级,烟密度为105,具有较好的阻燃性。HNTs-GAS的加入能有效提高NBR的力学性能,与添加相同用量HNTs和GAS的NBR相比,添加HNTs-GAS后NBR复合材料的拉伸强度、撕裂强度和扯断伸长率分别提高了47.5%、36.8%和67.1%。