化学膨胀阻燃EVA体系性能与阻燃机制研究

【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】
[1]戴海容.供应链管理中供应商伙伴选择问题的研究[D].浙江工业大学,技术经济及管理,2004,硕士.
[2]张建英.膦杂吡唑衍生双齿（N，N’）配体及其钯配合物的合成与结构表征[D].山西师范大学,化学,2013,硕士.
[3]郭保青.基于图像特征的列车自主定位方法研究[D].北京交通大学,2008.
[4]刘洋,林健.网络经济时代的客户关系管理[J].经济管理,2001,02:48-56.
[5]邵森.基于Web的IPK5系统的设计与实现[D].哈尔滨工业大学,软件工程,2013,硕士.
[6]王玲.γ-TiAl合金表面溅射Al/Al_2O_3梯度涂层的工艺及其抗高温性能研究[D].南京航空航天大学,材料加工工程,2014,硕士.
[7]高银中,雷小强,杨江天.基于泵示功图的抽油机井井口产量计算[J].石油矿场机械,2008,05:88-92.
[8]丁效东,高东瑞,冯固.柽柳对镉胁迫的生理生态响应[J].植物生态学报,2007,01:145-149.
[9]宋恬.FDI与江西产业结构调整研究[D].南昌大学,区域经济学,2012,硕士.
[10]姜德民.四川盆地西南部二叠系玄武岩特征及其油气地质意义[D].成都理工大学,地质学,2013,硕士.
[11]余晓平,陈浩.专业化视角下的高校继续教育管理者队伍建设途径与方法研究——以浙江大学为例[J].继续教育,2014,06:6-9.
[12]田万虎.广义Delta算子系统若干性能的研究[D].青岛大学,控制科学与工程,2013,硕士.
[13]刘炯.宫颈癌染色体3p14杂合性缺失和微卫星不稳定性研究[D].江西医学院,病理与病理生理学,2003,硕士.
[14]刘群.粗糙集理论在Web网页搜索中的研究[J].武汉理工大学学报(信息与管理工程版),2003,01:17-20.
[15]韩东升,杨维,谢映海.一种联合酉空时星座图的分类解调算法[J].电子学报,2015,04:730-737.
[16]张俊.基于压汞试验的水泥固化土损伤演化规律研究[D].吉林大学,地质工程,2013,硕士.
[17]徐浩宇.改良Hamra眼袋手术对眼袋伴发泪槽沟畸形患者效果的观察[D].吉林大学,临床医学,2013,硕士.
[18]王超.重庆市主城区二氧化硫排污权交易定价机制研究[D].贵州财经大学,人口、资源与环境经济学,2013,硕士.
[19]张彦彦,冯其波,杨婧,高瞻.路基表面沉降光学测量方法的研究[J].科技创新与应用,2014,13:195-196.
[20]陈宏.辽河职业技术学院培训管理系统的设计与实现[D].大连理工大学,软件工程（专业学位）,2013,硕士.
[21]鲍广华.多对多流媒体系统的同步研究[D].合肥工业大学,计算机软件与理论,2003,硕士.
[22]于建.钢渣吸附在分散式生活污水除磷中的研究[D].北京林业大学,环境科学,2013,硕士.
[23]任碧燕.四氯合金属酸季铵盐[NR_4]_2MCI_4贮热性能的研究[D].河北师范大学,物理化学,2013,硕士.
[24]谭克虎,张超.法国高速铁路货运模式研究[J].中国铁路,2014,03:16-20.
[25]王璐.徽菜名称的语言和文化研究[D].安徽大学,语言学及应用语言学,2013,硕士.
[26]杨敏杰.喷射成形7055铝合金型材抗腐蚀性能研究及机理分析[D].兰州理工大学,材料加工工程,2014,硕士.
[27]赵小敏,梁学利,蒋双双,陈庆章.安全的WSN数据融合隐私保护方案设计[J].通信学报,2014,11:154-161.
[28]葛亚丽.添加纳米Ag-TiO_2抗菌剂对树脂基托抗菌性及其机械性能影响的研究[D].佳木斯大学,口腔临床医学,2012,硕士.
[29]袁泽高.基于ARM的WiFi通用智能控制终端的设计与开发[D].哈尔滨理工大学,通信与信息系统,2012,硕士.
[30]刘成君,戴汝为.基于邻域特征的二值化图象离散线性变换[J].自动化学报,1997,02:129-132.
[31]杨阳.试论徒然草中的先行作品[D].东北师范大学,日语语言文学,2012,硕士.
[32]单俊丽.中国民用核能源法律制度初探[D].西北大学,法律（专业学位）,2014,硕士.
[33]李延锋.液固流化床粗煤泥分选机理与应用研究[D].中国矿业大学,2008.
[34]黄正江.预约合同制度架构[D].苏州大学,法律,2003,硕士.
[35]徐霞.重庆市生态修复示范区退化生态系统景观评价与土壤肥力质量分析[D].西南农业大学,水土保持与荒漠化防治,2004,硕士.
[36]姚远.铝合金型材多点弯曲成形中典型工艺的数值模拟研究[D].吉林大学,材料加工工程,2013,硕士.
[37]蒋延华.论油画风景创作中自然与情感的互动[D].广西师范大学,美术学,2013,硕士.
[38]付佳,陶百生,陈春雨,蔡海,孙闻革.基于BP神经网络的转炉供氧模型研究[J].冶金自动化,2014,04:11-15.
[39]余亭.利群书社文化传播研究[D].华中师范大学,传播学,2014,硕士.
[40]欧阳毅.武汉市农产品流通市场体系研究[D].华中师范大学,农村与区域发展,2014,硕士.
[41]王永刚.PVD涂层的性能及其在银币模具上的应用[D].东北大学,材料工程,2009,硕士.
[42]周宗兴.资助行为正义之评价论[D].湖北大学,伦理学,2012,硕士.
[43]苏琳.初级职称护理人员专科理论培训内容的研究[D].中国人民解放军医学院,护理学,2013,硕士.
[44]王云.脱氧葡萄糖及聚乙二醇修饰磁纳米颗粒的肿瘤热疗与成像[D].山东大学,材料学,2013,硕士.
[45]董辉,黄胜.二维排样中小生境粒子群算法的研究与应用[J].浙江工业大学学报,2014,03:257-259+268.
[46]岳敏.中小城市交通系统可持续发展研究与评价[D].长安大学,交通工程,2013,硕士.
[47]王琳.心肌梗死患者左室血流传播速度与左室形态学改变及左室充盈模式关系的研究[D].河北医科大学,影像医学与核医学,2014,硕士.
[48]唐小强.胶粉改性过程中自由基的变化及其对并用胶性能的影响[D].扬州大学,材料学,2012,硕士.
[49]贾宸浩.澳大利亚授权立法的运行与监督机制研究[D].山东大学,宪法与行政法学,2014,博士.
[50]张莎.微生物絮凝剂产生菌的筛选和絮凝剂的分离纯化及特性研究[D].燕山大学,环境工程,2014,硕士.