化学膨胀阻燃EVA体系性能与阻燃机制研究

化学膨胀阻燃EVA体系性能与阻燃机制研究

作者:师大云端图书馆 时间:2019-06-24 分类:硕士论文 喜欢:1416
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【摘要】本文依据化学膨胀阻燃机理,设计了三组典型的乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)化学膨胀阻燃体系。重点研究了阻燃剂种类及用量对EVA膨胀阻燃体系阻燃性能、力学性能和加工流动性能的影响;通过光学显微镜和SEM等手段分析和表征了不同种类的阻燃剂对体系的膨胀层和炭层结构的影响;运用FT-IR、TG和模拟燃烧环境等方式对体系的阻燃机理进行了研究。主要结论如下:以三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)为气源阻燃剂的EVA/MCA膨胀阻燃体系,MCA使体系的LOI数值和垂直燃烧测试等级得到提高,当MCA用量为80份时,LOI数值达到25%,垂直燃烧测试达到FV-0级,体系改性成为难燃材料。MCA提高了体系的屈服强度,降低了体系的韧性能和断裂强度,使体系的加工流动性能降低。通过光学显微镜和SEM对燃烧试样膨胀层和炭层分析表明,随着MCA用量的增加,膨胀层横截面凹凸不平程度提高,空洞数量增多,孔径变大,炭层覆盖和致密程度得到提高,说明MCA是有效的气源组分,并且具有促进炭物质生成的功能。以氢氧化镁(MH)和MCA为双气源阻燃剂的EVA/MH/MCA膨胀阻燃体系,MCA提高了体系垂直燃烧测试等级,使LOI数值略有降低,改善因MH的填加而导致的力学性能和加工流动性能的下降。通过光学显微镜对燃烧试样膨胀层分析表明,MH和MCA作为双气源组分,在气体释放过程及速率方面具有良好的协同作用。通过SEM对燃烧试样炭层分析表明,MCA促进体系产生具有良好阻隔作用的炭层。通过TG分析表明,MCA和MH在提高体系热稳定性方面具有协同作用,两者的填加降低了体系的热分解速率,提高了体系的残炭量。以MCA为气源阻燃剂,聚磷酸胺(APP)为酸源阻燃剂的EVA/MCA/APP阻燃体系,APP有效提高了体系的LOI数值和垂直燃烧测试等级,增加了体系的韧性和模量,降低了体系的加工流动性能。通过光学显微镜和SEM对燃烧试样膨胀层和炭层分析表明,MCA是有效的气源组分,APP作为酸源能够促使体系产生具有良好阻隔作用的泡沫状炭层。通过FT-IR分析表明,体系燃烧时发生了炭化脱水现象。通过对模拟燃烧实验后的燃烧残余物分析表明,APP用量的增加使炭层经历了由黄褐色焦炭层转变成灰白色炭层最终转变成黑色粘稠炭层的过程,说明APP的填加提高了体系快速炭化的能力,从而提高了体系的阻燃性能。通过对三组典型的化学膨胀阻燃体系的阻燃性能对比表明,EVA/MCA/APP体系由于组源齐备,组源具有良好的功能,因此形成良好的化学膨胀阻燃体系。
【作者】陈涛;
【导师】冯钠;
【作者基本信息】大连工业大学,材料加工工程,2008,硕士
【关键词】乙烯-醋酸乙烯酯共聚物;三聚氰胺氰尿酸盐;氢氧化镁;聚磷酸胺;膨胀层;炭层;

【参考文献】
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