三聚氰胺磷酸盐和季戊四醇在EVA中的阻燃研究.pdf

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1、第23卷第1期高分子材料科学与工程VOl.23NO.12007年1月POLYMERMATERIALSSIENEANDENINEERINJan.2007=============================================================三聚氰胺磷酸盐和季戊四醇在EVA中的阻燃研究李小云12王正洲1梁好均2(中国科学技术大学1.火灾科学国家重点实验室G2.高分子材料与工程系安徽合肥230026)摘要:研究了三聚氰胺磷酸盐(MP)和季戊四醇(PER)作为膨胀型阻燃剂(IFR)在乙烯醋酸乙烯酯共聚物(EVA)中的阻燃作用0采用氧指数法和垂直燃烧法研究了

2、MP和PER不同配比对EVA阻燃效果的影响0实验结果表明MP和PER的配比不同对体系的阻燃有很大影响0在MP和PER总添加量为50%时MP/PER质量比为2=1时显示出最好的阻燃效果阻燃EVA体系氧指数最高垂直燃烧达到V0级0采用热分析研究了膨胀型阻燃EVA体系的热分解特性以及采用激光拉曼光谱等手段对材料燃烧后形成的膨胀炭层进行了表征0关键词:乙烯醋酸乙烯酯共聚物G三聚氰胺磷酸盐G季戊四醇G膨胀型阻燃中图分类号:TO325.1+2文献标识码:A文章编号:10007555(2007)01014504EVA是一种应用比较广泛的共聚物但是按照配方(见Tab.1)称量各种原料在双因其很容易

3、着火燃烧故在很多应用场合需要辊炼塑机上于115c左右开炼约15min然后对其进行阻燃处理0近年来聚合物的膨胀型阻在平板硫化机上于120c10MPa热压成型燃受到人们高度重视0制成各种规格的样条以备测试0性能测试按相添加IFR的聚合物在燃烧时会在其表面形关国家标准进行0成一层均匀的膨胀炭层此炭层具有较好的阻Tab.1FormulationsandtheLOIvaluesUL94燃~抑烟和防熔滴的作用0Almeras等研究了多testingresultsofFlameretardedEVA聚磷酸铵(APP)对EVA的膨胀阻燃作用[1]0compositesSamplem(MP+PER)

4、m(MP)/LO1UL94MP是集酸源和气源为一体的IFR并已应用于cOde(%)m(PER)ratingPP的阻燃但在EVA中研究较少0EVA1/3501=328.5Fail本文研究了MP和PER在EVA中的阻燃EVA1/2501=230.5Fail作用探讨了二者质量比对EVA的阻燃性能~EVA1/1501=131.0V0EVA2/1502=133.0V0热性能和力学性能的影响并采用激光拉曼光EVA3/1503=132.0V0谱等方法对形成的膨胀炭层进行了研究0EVAO50O30.5FailEVA20202=125.0Fail1实验部分EVA30302=127.0FailEVA4

5、0402=128.5Fail1.1原料EVA50502=133.0V0EVA14:北京有机化工厂产品GMP:工业EVA60602=140.5V0品合肥精汇化工研究所提供GPER:化学试剂国药集团化学试剂厂产品02结果与讨论1.2样品制备2.1氧指数和垂直燃烧级别收稿日期:20051018G修订日期:20060222基金项目:国家自然科学基金资助项目(50273036)和国家重点基础研究专项基金资助项目(2001B409600)的部分研究内容联系人:王正洲主要从事聚合物阻燃方面研究Emial:ZWang@ustc.edu.cn:146高分子材料科学与工程2007年Tab.1给出了阻燃

6、剂不同配比对EVA阻2.2热分析燃材料的燃烧性能的影响O在50%的添加量下Fig.1为MPPER和MP/PER在空气中随着MP/PER的质量比增加EVA阻燃材料的热失重曲线O可以看出MP的初始分解温度的氧指数先逐渐增加然后又有所降低O当在250C左右第一阶段持续到270C分解出MP/PER的质量比为1=3和1=2时垂直燃水蒸气产物为焦磷酸三聚氰胺;第二阶段从烧性能都没有级别当MP/PER的质量比为1270C到325C左右分解出水蒸气和少量氨=12=1和3=1时垂直燃烧级别都达到了气产物为聚磷酸三聚氰胺;第三阶段从350CV-0级O其中以2=1氧指数最高(33)OTab.1开始这一阶

7、段分解产物为氨气三聚氰胺等O同时还列出了不同阻燃剂添加量对EVA阻燃当温度继续升高三聚氰胺环可能被破坏O最材料的氧指数和垂直燃烧级别的影响(EVA20后形成的残余物质可能具有(P)结构700X~EVA60)O可以看出阻燃材料的氧指数随着C时残渣的含量约为27%O从700C~800阻燃剂添加量增加氧指数逐渐增加当阻燃剂C(P)X结构进一步分解炭化而失重O800添加量为60%时氧指数高达40.5O但是阻燃剂C时残余百分含量为7%O而PER只有一个热添加量在40%以下时垂直