阻燃增效剂对ATH/EVA纳米复合材料性能的影响

 

为了满足一定的阻燃要求传统无机阻燃剂A1(OH)3(ATH)在高聚物中的质量分数高达60% 造成材料力学性能严重恶化 。因此需对其复配适宜的阻燃增效剂 以降低阻燃剂用量改善材料综合性能O近年来纳米有机粘土因在聚合物中特有的插层构。在提高材料力学性能的同时， 还具有优良的气体阻隔效应和一定的阻燃作用 受到广泛重视与研究;硼酸锌因良好的阻燃抑烟性也备受研究者关注。

纳米ATH的表面处理:将ATH粉体在110C干燥10h 投入高速搅拌机 加热至一定温度 用液体石蜡体积比1=1稀释一定量钛酸酯偶联剂T喷洒于粉体 持续搅拌25min 得到改性ATHO。ATH/EVA纳米复合材料的共混工艺及试样制备:EVA~阻燃剂及加工助剂按一定质量分数预混 用双螺杆挤出机造粒;然后在单螺杆挤出机上拉成标准样条。

ATH质量分数40%的纳米复合材料,最显著的特点是随OMMT用量的增加,材料的阻燃性能与拉伸强度(6t1)明显提高,断裂伸长率( t2)下降(Tab.1)O分析其原因在于,片层厚度仅为几个纳米的蒙脱土粒子已经有机化处理,与粒径100Hm左右的ATH颗粒相比(Fig.1),在二维方向上可以均匀分布拉伸应力,起到增强作用;同时,片层结构在高聚物基体中优异的阻隔能力和对分子链的限制作用使复合材料的阻燃性能得到提高,但 t2因插层结构对高分子链的束缚而降低O加入阻燃剂后,复合材料的体积电阻率(pv)均低于纯EVA树脂的3.5>10120-m,在达到了绝缘塑料标准的同时又具有一定抗静电能力。

由Fig.3复合材料的TG曲线可知 纯EVA树脂的热降解发生在2个阶段:312C醋酸乙烯酯支链分解 400C聚乙烯主链发生裂解O当加入质量分数40%的ATH后 体系的初始分解温度前移 。可认为是ATH吸热分解造成的;当在上述复合材料中加入质量分数8%的OMMT后 失重区位置明显后移O反映在DSC曲上， 纯EVA树脂在489.4C存在最大的主链裂解峰 加入ATH后 放热峰明显减弱。 说明它抑制聚乙烯链裂解促进基体成炭O加入阻燃增效剂OMMT后， 复合材料DSC曲线形状发生大的化;330.3C对应的脱酰基峰基本消失 可见它有效延缓高聚物的热裂解。 材料热稳定性增强O再加入少量ZHB后 主链裂解峰分裂为2个峰 491C对应的EVA骨架裂解峰进一步减小 ZHB同样起到促进基体成炭与抑止裂解气体产生的作用。

 

 

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