EPDM的阻燃性能研究.pdf

1、三元乙丙橡膠(EPDM)是由乙烯、丙烯和少量非共軛二烯共聚而成的，具有卓越的耐老化性、耐候性，被稱為“無龜裂”橡膠，可廣泛應(yīng)用于交通、建筑、電子電器等與人們生活息息相關(guān)的各個領(lǐng)域，已經(jīng)成為全球用量第三的合成橡膠，但是EPDM本身易燃(極限氧指數(shù)約為19％)，在燃燒時會釋放大量熱量及煙霧，易導(dǎo)致火災(zāi)的發(fā)生。這些問題限制了 EPDM在阻燃要求級別較高的行業(yè)中應(yīng)用，因此對EPDM的阻燃研究具有重要意義。二烷基次膦酸鋁(ADP)是近年來開發(fā)的一

2、種新型的綠色環(huán)保阻燃劑，具有熱穩(wěn)定性高、含磷量高、無毒環(huán)保、與環(huán)境相容性良好等優(yōu)點，目前已經(jīng)在尼龍等高分子材料上得到應(yīng)用，表現(xiàn)出優(yōu)異的阻燃性能、機械加工性能以及電性能。為了提高EPDM的阻燃性能，本文利用ADP、ADP與氮系阻燃劑三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)復(fù)配阻燃EPDM，并以可膨脹石墨(EG)、八乙烯基籠型倍半硅氧烷(OVP)分別作為 ADP/MPP的協(xié)效阻燃劑，討論不同阻燃體系對EPDM阻燃性能和力學(xué)性能的影響。
　　實驗采用

3、極限氧指數(shù)儀、錐形量熱儀、煙密度箱、熱重分析儀分別從氧指數(shù)、熱釋放、煙釋放、熱穩(wěn)定性等方面評價了ADP對EPDM的阻燃性能的影響，結(jié)果表明，在EPDM中填充30 phr ADP時，材料的氧指數(shù)提高至35%，達到難燃級別；熱釋放速率和總釋放熱、總生煙量、煙密度等參數(shù)均得到有效降低；ADP的加入，提高了EPDM的熱穩(wěn)定性，延緩了EPDM的熱降解。
　　基于磷-氮協(xié)同作用，分別選用選用三種不同的氮系阻燃劑—三聚氰胺(MC)、三聚氰胺氰尿

4、酸鹽(MCA)和三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)與ADP復(fù)配使用，其中ADP/MPP的復(fù)配方式具有最佳的阻燃效果。研究了ADP/MPP的配比及添加量對EPDM阻燃性能及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，ADP與MPP的質(zhì)量比為2:1時，材料的阻燃性能最佳，總添加量為30 phr時，氧指數(shù)可達到36%，與純EPDM相比，復(fù)合阻燃材料的最大熱釋放速率降低了50.2%，總釋放熱降低了25.9%，總生煙量降低了22.3%，最大煙密度降低了18.7%，同時該復(fù)

5、合體系具有較小的放熱指數(shù)和生煙指數(shù)。研究了炭黑N330的用量對ADP/MPP/EPDM復(fù)合體系阻燃性能的影響，發(fā)現(xiàn)體系中炭黑可以提高EPDM的阻燃性能，并起到抑煙作用。
　　研究了EG、OVP分別作為ADP/MPP的阻燃協(xié)效劑，對EPDM阻燃性能和力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明，EG能進一步有效的降低體系的熱釋放速率、總釋放熱、總生煙量等，但是使體系的氧指數(shù)下降嚴重，對體系的力學(xué)性能有一定損害。OVP能提高EPDM硫化膠的交聯(lián)密度，提高