PPEVAOMMT纳米复合材料及其阻燃材料的动态燃烧行为.pdf

《PPEVAOMMT纳米复合材料及其阻燃材料的动态燃烧行为.pdf》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。

1、高分子通报2010年5月PP／EVA／OMMT纳米复合材料及其阻燃材料的动态燃烧行为刘玲，赖学军(1．肇庆学院化学化工学院，肇庆526061；2．华南理工大学材料科学与工程学院，广州510640)摘要：利用锥形量热仪(C0NE)在35kw／m。热辐照条件下，并结合极限氧指数(L0I)和UL-94垂直燃烧测试方法对聚丙烯(PP)／乙烯一醋酸乙烯酯共聚物(EVA)／有机蒙脱土(OMMT)纳米复合材料和加入无卤复配阻燃剂制备的PP／EVA／OMMT／氢氧化铝(ATH)／~氧化二锑(AO)纳米复合阻燃材料的热释放速率、烟释放及材料在燃烧时的

2、质量损失行为进行了研究。结果表明，添加5(质量分数)OMMT可以提高PP／EVA复合材料的阻燃性能，燃烧时的热释放速率、质量损失率以及烟释放量减少，且0MMT与无卤复配阻燃剂之间可产生阻燃协同作用，使纳米复合阻燃材料的阻燃性能、热稳定性和抑烟性进一步增强。关键词：锥形量热仪；聚丙烯；乙烯一醋酸乙烯酯共聚物；阻燃；燃烧行为聚合物／／蒙脱土纳米复合材料在近二十年来发展相当迅速，由于其在耐热、机械、阻隔性能等及应用方面优于一般的聚合物材料，已成为当今聚合物材料基础研究和应用开发的研究热点[1]。聚丙烯(PP)／蒙脱土(MMT)纳米复合材料

3、是聚丙烯分子嵌入到蒙脱土的片层间而制得的嵌入纳米复合材料或称为插层纳米复合材料，研究内容多集中在MMT的有机化、纳米复合材料及阻燃材料的制备方法、微观结构表征和性能测试等方面，而对其纳米复合材料及阻燃材料在实际燃烧时的阻燃和热降解行为，特别是对热释放、烟释放的研究未见报道。锥形量热器是目前用于研究材料动态燃烧性能的一种重要仪器，其实验结果与实际燃烧结果非常吻合，常用于表征材料在真实火灾中的燃烧特性[3]。其原理是以耗氧为基础[43，通过有效地测量聚合物燃烧时反应所释放的热量，可获得热释放速率、烟释放及材料在燃烧时的质量损失行为，大大

4、促进了火灾实验方法的性能化发展和火灾科学研究。EVA作为PP的改性剂可以获得加工性、印刷性、耐应力开裂性及抗冲性较好的材料。本文采用PP／乙烯一醋酸乙烯酯共聚物(EVA)复合体系(质量比8：2)，无卤阻燃剂氢氧化铝(ATH)与三氧化二锑(AO)复配，制备了以PP／EVA和PP／EVA／OMMT为基材的纳米复合阻燃材料，通过锥形量热仪在35kw／m热辐照条件下研究了PP／EVA／OMMT纳米复合材料及其阻燃材料在实际燃烧时的热量释放、烟释放和热降解行为，并与极限氧指数(LOI)和垂直燃烧法进行了对比研究。1实验部分1．1原材料PP：牌

5、号T30S，中国石油化工股份有限公司茂名分公司；EVA：VA含量14，牌号210W，美国DUPONT公司；OMMT：牌号1．44P，美国Nanocor公司；ATH：牌号wA一1，河南长城氢氧化铝厂；AO：牌号HT一105，山东济南泰星精细化工有限公司；抗氧剂：B215，市售。1．2主要仪器设备开放式热炼机：型号XKR一160A，广东湛江机械厂；基金项目：肇庆市科技创新计划项目(2009G21)；作者简介：刘玲(1967一)，女，山东荣成人，副教授，理学硕士，主要从事化学教学和高分子材料的加工改性工作；通讯联系人：E-mail：sgz

6、qll@zqu．edu．cn．第5期高分子通报25t平板硫化机：型号XLB-D，浙江湖州宏图机械有限公司；万能制样机：型号HY—w，河北承德试验机厂；氧指数测定仪：英国FTT公司；垂直燃烧测定仪：英国FTT公司；锥形量热仪(ConeCalorimeter，简称CONE)：型号ISO5660，英国FTT公司。1．3试样制备试样配方列于表1，制备时将热炼机升温至170℃加入PP，待其熔融包辊后，依次加入抗氧剂、OMMT、阻燃剂和EVA混炼约15分钟，平板硫化机上180℃热压3分钟后继续冷压10min出片，制得试样，用万能制样机分别裁制8

7、cm×lcm×4cm、12．5cmX1．3cm×0．3cm和10cm×10cm×0．4cm的样品，分别用于测定LOI、UL-94垂直燃烧和进行锥形量热仪实验。表1试样编号及配方Table1Samplecodeandcompositions试样编号配方组成(质量比)PPE0PP／EVA(80％／20)PPE1PP／EVA／OMMT(76／19／5)PPE2PP／EVA／ATH／AO(52％／13／30／5)PPE3PP／EVA／OMMT／ATH／AO(48／12／5％／30／5％)1．4测试与表征极限氧指数(LOI)：按照GB／T24

8、06—1993测试；UL一94垂直燃烧法：按照FMVSS302／ZSO3095测试；锥形量热分析：按照ISO5660标准测定。将试样底部和边缘用铝箔包裹并水平放置在用品托上。在35kW／m。热辐射功率下对试样进行系统地研究，实验数据由