阻燃剂与芳纶浆粕对三元乙丙橡胶性能影响的研究

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1、第31卷第3期特种橡胶制品Vo1．31No．32010年6月SpecialPurposeRubberProductsJune2010阻燃剂与芳纶浆粕对三元乙丙橡胶性能影响的研究朱新军。张胜。陈国华，杨为民，吴卫东(1．北京化工大学化工资源有效利用国家重点实验室，北京100029；2．北京化工大学先进弹性体材料研究中心，北京100029；3．北京化工大学机电学院，北京100029；4．北京化工大学北京市新型高分子材料制备与加工重点实验室，北京100029)摘要：以十溴二苯乙烷(DBDPE)、三氧化二锑和硼酸锌等作

2、阻燃剂，以超细芳纶浆粕短纤维作耐烧蚀材料，通过共混方式制备了EPDM阻燃材料和耐烧蚀材料。研究了EPDM阻燃复合材料的阻燃性能、物理机械性能和燃烧炭化层微观结构形态。结果表明，三氧化二锑／硼酸锌／DBDPE用量分别为8份／zo份／20份时．阻燃复合材料极限氧指数可达26．9，垂直燃烧级别达到UL94一VO级；加入6O份DBDPE时．极限氧指数达到36．3％；DBDPE／三氧化二锑／硼酸锌用量分别在6O份／i5份／zo份以下时，对EPDM硫化胶拉伸性能无不利影响；三氧化二锑能明显提高DBDPE的阻燃性能；加入硼酸

3、锌后氧指数略有提高，且明显改善抑烟效果和成炭效果；加入芳纶浆粕短纤维，对阻燃性能影响不大，但能明显改善炭化层致密性。关键词：EPDM；DBDPE；芳纶浆粕；阻燃协效性；低烟低卤材料中图分类号：TQ333．4文献标识码：A文章编号：1005—403O(2O1O)O3—0016—06三元乙丙橡胶(EPDM)是聚烯烃类橡胶，具伸强度和拉断伸长率等性能严重损失，加工性能有良好的低温性、优异的耐老化性、耐辐射性、耐明显变差[8-1o]。因此开发无卤阻燃橡胶材料的候性、热稳定性和电绝缘性等，主要用于防水卷难度很大，为满足橡

4、胶制品对低卤低烟的要求，在材、密封件、与聚烯烃热塑性弹性体共混、电线电原有纳米粉体或微米粉体阻燃剂中并用适量卤系缆、耐热胶管胶带、传动带、耐热输送带覆盖胶和阻燃剂对EPDM阻燃改性，有可能得到令人满意阻燃覆盖胶及耐烧蚀材料。经阻燃改性处理后，的结果。卤系阻燃剂用量较少时可有效提高材料EPDM胶料的阻燃性能虽然达到了要求，但影响阻燃性，且对物理机械性能影响很小，但因环境问加工性能和物理机械性能。因此，EPDM的阻燃题部分卤系阻燃剂已被禁用，本文选用欧美允许改性过程中阻燃剂的选择很重要，也就是说阻燃使用的且在燃烧过

5、程中不放出二嗯英的十溴二苯性、加工性、物理机械性能及成本等因素要有较好乙烷(DBDPE)等阻燃体系对EPDM进行阻燃改匹配。EPDM的极限氧指数仅为2O左右，属易性，期望对低卤低烟阻燃橡胶制品的开发提供基燃材料，其应用范围受到极大限制，因此对其进行础；另外，还考察了高性能芳纶浆粕超细短纤维对阻燃改性研究具有重要意义L1]。EPDM硫化胶的阻燃性、物理机械性能以及炭化目前国内外大多采用微米级或纳米级金属氢层微观结构形态的影响，期望为柔性耐烧蚀橡胶氧化物[主要是Mg(OH)]作阻燃剂，制备出了制品材料的配方设计提供

6、帮助。EPDM无卤阻燃复合材料。一般来说，添加大量1实验Mg(OH)(通常大于8O份)才能得到较高极限氧指数的EPDM复合材料，此时复合材料的拉1．1原材料EPDM，4070，第3单体为亚乙基降冰片烯(ENB)，丙烯质量分数为4O，碘值为24g／100g收稿日期：2009—10—07橡胶，日本三井公司；十溴二苯乙烷(DBDPE)，作者简介：朱新军(1978一)，男，黑龙江绥芬河人，硕士研究生，主要从事短纤维预处理技术研究工作。山东润科化工有限责任公司；芳纶浆粕，为芳纶浆2010年朱新军等阻燃剂与芳纶浆粕对三元乙

7、丙橡胶性能影响的研究17粕超细短纤维经预分散处理的短纤维复合物，纯样，硫化条件为160℃×∞。；2∞ram如厚∞硫∞化∞试样O用加如如芳纶浆粕短纤维质量分数为50，黑龙江弘宇短于拉伸实验，3ram厚硫化试样用于燃烧实验。纤维新材料股份有限公司；其他原材料均为市售1．5测试分析橡胶工业常用品。极限氧指数(LOI)按GB／T2406-1993测1．2基本配方试；垂直燃烧等级按GB／2T244086—8199M6测=二试8，试8888EPDM，100(质量份，下同)；氧化锌，5；硬脂样尺寸为127mm×12．7mm×

8、3ram；热分析实酸，l；硫黄，1．5；促进剂TT，0．5；促进剂DM，验升温速度为20℃／rain，升温范围为5O℃～l_5；白炭黑，30；阻燃剂体系和芳纶浆粕，变量。700℃；拉伸性能按GB／T528-1998测试；烟灰1．3试验设备及仪器量和成炭性，目测。肋加万能材料实验机，LR30KPLUS型，英国2结果与讨论ILOYD公司；氧指数测定仪，JF一3型，南京市江宁分析仪器厂；垂直