推广 热搜: 溶剂  白乳胶  聚氨酯  玻璃胶  胶粘剂  橡胶  热熔胶  胶黏剂  厌氧胶  环氧树脂 

膨胀型阻燃剂NP430对三元乙丙橡胶阻燃性能的影响.pdf

   日期:2012-09-04     浏览:142    
摘要:采用膨胀型阻燃剂NP430填充三元乙丙橡胶(EPDM),研究其阻燃性能。结果表明:膨胀型阻燃剂NP430EPDM具有很好的阻燃效果,外加酸源乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)和碳源高苯乙烯(HS)树脂具有更好的协同阻燃作用。当EPDMEVAHS并用比为808.611.4、膨胀阻燃剂NP430用量为9O份时,极限氧指数可达47.6。填充石蜡油会明显降低EPDM的阻燃性能,但不影响燃烧膨胀过程。而填充少量甲基丙烯酸锌、酚醛树脂等有机填料对EPDM的阻燃性能影响很小;填充炭黑、白炭黑、碳酸钙、可膨胀石墨等无机填料会导致燃烧产生的气体逸出,严重不利于膨胀过程,导致膨胀型阻燃剂不能发挥阻燃作用。
 
关键词:三元乙丙橡胶,膨胀型阻燃剂,阻燃性能
 
聚合物材料因其易成型、质量小和综合性能优良而成为现代社会发展和生活中不可或缺、极重要的一类基础材料。然而聚合物材料的易燃性以及在燃烧过程中释放的大量烟雾和有毒气体限制了其更加广泛的应用。长期以来,统治着橡胶材料阻燃领域的含卤阻燃体系因其自身无法克服的缺点,如燃烧烟雾大、会释放出有毒和腐蚀性气体等,在更加苛刻的环保要求下正面临着被遗弃的局面[1-3]。采用金属氢氧化物(如氢氧化镁和氢氧化铝)被认为是制备低烟无卤阻燃橡胶复合材料的重要手段,但是要想达到较好的阻燃性能,氢氧化物质量分数需大于0.4,而填充大量微米阻燃剂会导致橡胶材料物理性能的严重下降[4]。纳米氢氧化镁或纳米氢氧化铝具有阻燃和补强双重作用,能够很好地平衡橡胶的物理性能和阻燃性能,成为橡胶无卤阻燃最有发展潜力的新型阻燃填料[5]
 
膨胀型阻燃剂的出现为制备低烟无卤环保阻燃橡胶材料提供了另一种重要途径。膨胀型阻燃剂一般是以碳、氮、磷元素为核心成分的复合阻燃剂[6]。通常由碳源(成炭剂)、酸源(脱水剂)和气源(膨胀剂)三部分组成,传统使用的膨胀型阻燃剂为聚磷酸铵、季戊四醇和三聚氰胺三者及其衍生物并用[7],其阻燃机理为:材料燃烧时,各组分间发生化学反应生成多孔膨胀炭层,该炭层能起到隔热、隔氧、抑烟和防熔滴作用,从而达到阻燃目的。膨胀型阻燃剂在燃烧过程中不会产生刺激性卤化氢气体和大量黑烟,是一种新型环保阻燃剂,在塑料阻燃中已获得广泛应用[7,8],但在橡胶阻燃中的研究很少[6]。复合型膨胀阻燃剂NP430是一种集碳源、酸源和气源于一体的膨胀型阻燃剂,主要成分可能是烷基磷酸酯类物质复配三聚氰胺和多元醇[9]。本工作采用膨胀型阻燃剂NP430填充EPDM,研究外加酸源乙烯一醋酸乙烯共聚物(EVA)、碳源SBR和高苯乙烯(HS)树脂及其与三元乙丙橡胶(EPDM)并用比、阻燃剂NP430用量和填充剂种类等对EPDM阻燃性能的影响。
 
1实验
1.1主要原材料
EPDM,牌号EP33,日本JSR公司产品;EVA,牌号为462,美国杜邦公司产品;HS,牌号为860,淄博市临淄耀环化工有限公司产品;阻燃剂NP430,江门高端化工科技有限公司产品;炭黑N550,卡博特(中国)投资有限公司产品;石蜡油,牌号KP6O30,青岛利鑫石油化工贸易有限公司产品;重质碳酸钙和沉淀法白炭黑,北京大红门化工原料公司产品;可膨胀石墨,北京创意生物工程新材料有限公司产品;甲基丙烯酸锌(ZDMA),西安有机化工厂产品;酚醛树脂,牌号为SP6000,圣莱科特化工(上海)有限公司产品。
 
1.2基本配方
EPDM100,氧化锌5,硬脂酸2,抗氧剂10100.5,硫黄1.3,促进剂EG-33.3,阻燃剂NP430变量,填充剂变品种、变量。
 
1.3设备和仪器
SK-160B型两辊开炼机,上海橡胶机械厂产品;XQLB-350型平板硫化机,上海橡胶机械制造厂产品;XLL-250型拉力试验机,广州材料试验机厂产品;JF-3型氧指数测定仪和CZF3型水平垂直燃烧测定仪,江宁县分析仪器厂产品;$4700型扫描电子显微镜(SEM),日本日立公司产品。
 
1.4试样制备
EPDMEVAHS(含抗氧剂)在开炼机上进行塑炼,辊温控制在100120℃,将辊距调为0.2mm以下薄通3次,然后将辊距加大到2mm左右后包辊加料,再将氧化锌、硬脂酸、阻燃剂、填充剂、促进剂、硫化剂等依次加入开炼机,辊温控制在4O5O℃,混炼时间控制在30min左右。采用硫化仪测得相应的硫化参数,然后在平板硫化机上进行硫化制片,硫化条件为160℃/10MPa×(t90+2min),排气4次。
 
1.5测试分析
1.5.1阻燃性能
采用水平垂直燃烧测定仪按照GBT2408-2008{塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法》测定硫化胶的水平和垂直燃烧性能,试样尺寸为:长度(125±5)mm,宽度(130.3)mm,厚度(3±0.2)mm
 
采用氧指数仪按照GBT2406.12OO8《塑料用氧指数法测定燃烧行为第1部分:导则》测定硫化胶的极限氧指数,试样尺寸为:长度7O150mm,宽度(6.5±0.5)mm,厚度(3±0.25)mm
1.5.2SEM分析
称取适宜质量的膨胀阻燃橡胶放人马弗炉中,以一定速率(10℃·min-1)加热到预设温度,恒温6h至质量恒定后自然冷却。然后采用SEM观察橡胶材料燃烧残余物内外表面的形貌特征。

膨胀型阻燃剂NP430对三元乙丙橡胶阻燃性能的影响.pdf

 
打赏
 
更多>同类技术

推荐图文
推荐技术
点击排行
网站首页  |  企业资质  |  关于我们  |  联系方式  |  使用协议  |  版权隐私  |  网站地图  |  排名推广  |  广告服务  |  积分换礼  |  RSS订阅  |  违规举报
      310100103573