三聚氰胺聚磷酸盐组成的复配阻燃剂

采用二乙基次膦酸铝(ADP)与三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)复配填充三元乙丙橡胶(EPDM)，制备了EPDM阻燃材料，研究了ADP/MPP填充量及配比对EPDM燃烧性能及力学性能的影响。结果表明，ADP与MPP复配使用，可提高EPDM的阻燃性能，二者具有协同作用；当二者总添加量为30份、质量比为2：1时，材料的极限氧指数可达到36％，最大热释放速率下降50．2％，总释放热降低25．9％，总生烟量降低22．3％，且EPDM的力学性能能够满足使用要求，拉伸强度为19．5 MPa，扯断伸长率为427％，邵尔A硬度为78，300％定伸应力为10．3 MPa。基本配方(质量份)：EPDM 100，氧化锌5，硬脂酸1，氢化松香3，炭黑N330 40，促进剂CZ1．5，促进剂DM 0．5，硫黄1．5，阻燃剂变量。将EPDM生胶在开炼机上薄通几次，当生胶包辊、胶层表面平滑后，依次加入氧化锌、硬脂酸、氢化松香、炭黑、阻燃剂，混炼15 min左右，加入硫黄和促进剂，混炼均匀后打三角包，薄通出片。停放24 h后返炼并薄通5次，在160℃×30 min的条件下用平板硫化机硫化，正硫化时间由无转子硫化仪测定，然后制成标准试样。

目前，三元乙丙橡胶(EPDM)已经成为世界上第三大合成橡胶胶种，分子主链的饱和碳氢结构赋予其优异的耐候、耐臭氧、耐老化性和电气绝缘性，广泛用于汽车配件、建筑等领域。但EPDM属于易燃材料，极限氧指数(LOI)仅为19％左右，且燃烧时会产生大量的黑色浓烟，因此有必要对其进行阻燃处理以拓宽其应用领域。提高橡胶阻燃性能的主要方法有：共混改性、添加无机阻燃剂和添加各种复配阻燃剂等.目前国内外无卤阻燃EPDM材料广泛使用氢氧化铝、氢氧化镁等无机阻燃剂，但氢氧化物阻燃效率低，往往要在添加量比较大时才能达到阻燃效果，这会使EPDM的力学性能变差。有文献M1报道，当填充80份氢氧化铝时，EPDM硫化胶的LOI达到27％，燃烧速率降低55％，发烟量达到B级，但拉伸强度从10.0 MPa下降到7．8 MPa，撕裂强度从23．6kN/m下降到17．8 kN/m，扯断伸长率为340％。二乙基次膦酸铝(ADP)是近年来开发的新型元卤环保阻燃剂，与传统的有机磷阻燃剂相比，ADP的含磷质量分数高达24％，因结构中含有磷碳键，因而稳定性高，耐水、耐溶剂性好，且ADP是白色粉末，粒径达到微米级，对制品的色泽无影响。ADP作为单独阻燃剂或者与其他阻燃剂复配使用都表现出良好的阻燃性能。有研究表明，采用氮系阻燃剂与有机磷阻燃剂复配使用时，因P—N效应的存在，能减少阻燃剂的用量，同时提高阻燃效果。本实验采用ADP与三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)组成的复配阻燃剂填充EPDM，制得阻燃EPDM材料，通过LOI、锥形量热仪等测试方法，研究ADP/MPP复配阻燃剂配比及用量对EPDM燃烧性能及力学性能的影响。