蒙脱土对膨胀阻燃三元乙丙橡胶／乙酸乙烯酯橡胶共混胶性能的影响.pdfVIP

力口工 ·应 用 合CH成IN橡A胶工SY业NT，H20E1T2IC—09R—UB15B，E35R 5 IN：3D7U8S～T3R8Y1 蒙脱土对Jl$Btf阻燃三元乙丙橡胶 ／ 乙酸乙烯酯橡胶共混胶性能的影响 董 明哲 ，谷晓昱 一，吴卫 东a,b，张 胜 ，黄 庆 一，孙 军 一，赵 斌 ， 北京化工大学 a．碳纤维及功能高分子教育部重点实验室 ； b．化工资源有效利用国家重点实验室 ，北京 100029 摘要 ：采用熔融共混法制备 了蒙脱土 MMT 与膨胀阻燃剂 IFR 阻燃的三元 乙丙橡胶／乙酸 乙烯酯 橡胶 EPDM／EVM 共混胶 ，用 x射线衍射仪对其结构进行 了表征 ，考察 了MMT对共混胶力学性能、阻 燃性能与热稳定性的影响。结果表明，在含有 MMT的膨胀阻燃 EPDM／EVM共混胶 中，形成 了插层型／ 剥离型的共存体系；MMT可显著提高膨胀 阻燃共混胶体系的力学性 能、热稳定性和成炭性 ，但时极 限氧 指数 贡献 不大 。 关键词 ：三元 乙丙橡胶 ；乙酸 乙烯酯橡胶 ；蒙脱土；膨胀阻燃剂 ；力学性能 ；阻燃性能；成炭性 中图分类号 ：TQ333．4 文献标志码 ：B 文章编号 ：1000—1255 2012 05—0378—04 乙丙橡胶具有优 良的机械性能、电绝缘性 、耐 MMT在膨胀阻燃聚烯烃橡胶 中的应用研究还很 老化性及耐热性 ，广泛应用于热塑性弹性体、塑料 少。本工作考察了MMT对膨胀阻燃三元乙丙橡 改性 、电缆电线、绝热材料等领域 。然而乙丙 胶 EPDM ／乙酸乙烯酯橡胶 EVM 共混胶力学 橡胶的极限氧指数 LOI 只有 18％，属于易燃橡 性能、阻燃性能的影响以及对该体系成炭作用 的 胶 ，需进行阻燃处理 以扩大其应用范 围。目前应 影响。 用于橡胶的阻燃剂大多为无机金属氢氧化物 如 氢氧化铝或氢氧化镁 或含卤阻燃体系 。氢 1 实验部分 氧化物阻燃体系需大量填充才能达到一定的阻燃 1．1 原材料 效果 ，导致制品机械性能损失严重 ；而含 卤阻燃剂 聚磷酸铵 、三聚氰胺 ，均为工业级 ，天津乐泰 则在燃烧过程中存在发烟量大、释放大量有毒气 化工公司产品；季戊 四醇，分析纯 ，福晨化学试剂 体的缺点。目前膨胀阻燃剂 IFR 已成为环保型 公司产品；EPDM，牌号为 3070，工业级 ，日本三井 阻燃剂的发展方向之一 。IFR通常由碳源 、酸源、 石化公司产品；EVM，牌号为 levapren500，乙酸乙 气源 3种组分构成 ，在聚合物燃烧过程 中能够 烯酯质量分数 50％，德 国 Lanxess公 司产 品； 在表层形成泡沫状炭层 ，在聚合物基体与空气 中 MMT，牌号为 NanolinDK一1N，浙江丰虹新材料 间阻隔聚合物热分解产生的气体向空气扩散以及 股份有限公司产品；其他均为市售品。 燃烧产生的热量反馈 到聚合物表面，进而发挥阻 1．2 试样制备 燃作用。可见 IFR是通过连续致密的炭层发挥其 基本 配 方 质 量份 EPDM 80，EVM 20， 阻燃作用的。为 了获得 良好 的炭层 ，在阻燃体系 ZnO5，硬脂酸 1，过氧化二异丙苯4．5，促进剂 TT 中常需要添加成炭协效剂。蒙脱土 MMT 作为 层状硅酸盐材料常用于阻燃材料等 。少量 收稿 日期 ：201l—O2—15；修订 日期 ：2012—05—23。 作者简介 ：董明哲 1985～ ，男 ，黑龙江绥化人 ，硕士研 究生 MMT以插层或剥离状态均匀分散于聚合物材料 主要从事高分子材料 阻燃改性 的研究 。 中，还能改善 聚合物 的力学性能 。 目前关于 通讯联系人。 第 5期 董明哲等 ．蒙脱土对膨胀阻燃三元乙丙橡胶／乙酸 乙烯酯橡胶共混胶性能的影响 0．5，MMT变量 ，沉淀法 白炭黑 30，防老剂 RD3， 异氰尿酸三烯丙酯 2，硫黄 0．5，IFR变量 。 IFR 将 聚磷酸铵 、三 聚氰胺和季戊 四醇 以 质量 比3：1：1 的 比例混合均匀 ，用质量分数 1％的乙烯基三 甲氧基硅烷 乙醇溶液进行表面 处理 ，以提 高膨胀 型 阻燃剂与 聚合物 的相容 0 2 4 6 8 10 2 ／o 性 。 膨胀阻燃EPDM／EVA共混胶 将 EPDM、EVM、 Fig1 XRDpatternsofMMT a andintumescentflameretardant MMT置 于广 东湛 江橡 塑机 械制造厂生产 的 EPDM／EVAblendscontaining5phrMMT b SXK一160A型双辊开炼机 辊温约为50℃ 上 塑炼包辊 ，使 MMT均匀分散于 EPDM／EVM共混 2．2