无卤阻燃EVA复合材料的制备及性能研究
Study on Preparation and Properties of Non-halogen Flame Retardant Ethylene Vinyl Acetate(EVA) Composites
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
- 学位授予单位：
- 大连工业大学
- 专业名称：
- 材料学
- 授予学位：
- 硕士
- 学位年度：
- 2010年
- 导师姓名：
- 夏英
- 中图分类号：
- TB332
- 关键词：
- EVA；MH；偶联剂；MRP；熔融接枝；多单体
- EVA；MH；coupling agent；MRP；melt grafting；multi-monomer