无卤阻燃EVA复合材料的制备及性能研究

【摘要】本文选用氢氧化镁(MH)作为EVA树脂的无卤阻燃剂，系统研究了MH用量、改性MH的偶联剂用量及MH种类对EVA复合材料阻燃、力学及加工性能的影响。结果表明：当EVA/MH的配比为100/100时，复合材料的垂直燃烧达到FV-0级，氧指数为27.9%，但对复合材料的力学及加工性能产生了不利影响。采用钛酸酯偶联剂和硅烷偶联剂改性MH，偶联剂的最佳用量分别为2.0%、2.5%。EVA/GMH（硅烷偶联剂占MH的2.5%）复合材料的力学性能优于EVA/TMH(钛酸酯偶联剂占MH的2.0%)复合材料和EVA/MH复合材料，同时，GMH对复合材料的阻燃及加工性能无不利影响(下述MH均为GMH)。探讨微胶囊化红磷(MRP)对EVA/MH复合材料的阻燃增效作用。结果表明：在EVA/MH复合材料中加入占阻燃剂总量9%的MRP时，EMP复合材料的氧指数为35.2%，但对复合材料的力学性能及加工性能产生了不利影响。单独以EVA为基体树脂时，EMP复合材料的拉伸强度较低，当EVA与HDPE配比为3︰1时，EMPH复合材料的拉伸强度由8.6MPa提高到了9.7MPa，且对EMPH复合材料阻燃及加工性能无不利影响。采用熔融接枝法，以EVA为载体，过氧化二异丙苯(DCP)为引发剂，以马来酸酐(MAH)为接枝单体，制备了单单体EVA接枝物EVA-g-MAH；以MAH为接枝单体，苯乙烯(St)为共单体，制备了双单体EVA接枝物EVA-g-(MAH-co-St)。经红外光谱测试(IR)表明：接枝物为目标产物。将接枝物作为EMPH复合材料的增容剂，探讨了增容剂用量、不同接枝率的增容剂对EMPH复合材料阻燃、力学及加工性能、热失重和微观结构的影响。研究表明：当增容剂用量为12份时，其对EMPH复合材料的性能改善最为明显。在实验范围内，接枝率高的增容剂对EMPH复合材料的增容作用大。EMPH复合材料中添加12份接枝率为2.73%的EVA-g-(MAH-co-St)时，有效改善了阻燃剂在基体中的分散性，提高了EMPH复合材料的力学性能，其拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度分别比未添加时提高了29.9%、17.7%、54.2%。同时，EMPH复合材料的热稳定性提高，氧指数达到36.2%，垂直燃烧仍为FV-0级。分析比较了直接添加增容的复合材料(T-EVA)和原位反应增容的复合材料(Y-EVA)的结构与性能。结果表明：T-EVA的阻燃、力学、加工及热性能均优于Y-EVA复合材料。
【作者】李姿潼；
【导师】夏英；
【作者基本信息】大连工业大学，材料学，2010，硕士
【关键词】EVA；MH；偶联剂；MRP；熔融接枝；多单体；

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