【摘 要】
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无机阻燃剂氢氧化镁(MH)因成本低、绿色环保和抑烟效果优异使其成为乙烯醋酸乙烯酯(EVA)复合材料最为常用的阻燃剂之一。但MH较大的表面极性和较高的添加量往往会影响EVA复合材料的可加工性和力学性能。本课题通过改善MH的表面极性,制备了综合性能优良的EVA阻燃复合材料。具体研究内容如下:1、通过熔融共混将红磷(RP)、硼酸锌(ZnB)与MH添加至EVA基体中,分别制备 EVA/(2%ZnB+48%
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无机阻燃剂氢氧化镁(MH)因成本低、绿色环保和抑烟效果优异使其成为乙烯醋酸乙烯酯(EVA)复合材料最为常用的阻燃剂之一。但MH较大的表面极性和较高的添加量往往会影响EVA复合材料的可加工性和力学性能。本课题通过改善MH的表面极性,制备了综合性能优良的EVA阻燃复合材料。具体研究内容如下:1、通过熔融共混将红磷(RP)、硼酸锌(ZnB)与MH添加至EVA基体中,分别制备 EVA/(2%ZnB+48%MH)和 EVA/(5%RP+45%MH)复合材料,通过阻燃性能评估,当ZnB,RP与MH的最佳质量配比分别为24:1和9:1时,复合材料具备最佳的阻燃性能。同时,分析对比两种复合材料的燃烧行为,RP的协效阻燃作用优于ZnB,故与MH复配可发挥更好的阻燃协效作用。2、利用有机硅低聚物CCSi对MH进行表面包覆处理得到CCSi@MH并通过与RP复配制备EVA/(5%RP+45%CCSi@MH)复合材料。该样品垂直燃烧(UL-94)达V-0等级,极限氧指数(LOI)值相较于纯EVA从24%提高至 31%。EVA/(5%RP+45%CCSi@MH)复合材料相对于EVA/(5%RP+45%MH)复合材料的拉伸强度从2.7 MPa升高至3.7 MPa,断裂伸长率从37.0%升高至52.3%。并且相应的在动态力学测试中的储能模量从1189MPa增加到1335MPa,得益于CCSi对MH进行表面的包覆处理改善了 MH在EVA中的分散性,并且在动态拉伸中具有润滑的作用。3、通过有机金属骨架ZIF8在MH表面进行生长,得到ZIF8-MH。通过与RP复配应用于EVA基体中,得到EVA/(5%RP+45%ZIF8-MH)复合材料,其LOI提高到34%,达到UL-94的V-0等级。EVA/(5%RP+45%ZIF8-MH)复合材料的有效燃烧热下降到17.4 MJ/kg,且总烟释放量下降到8.1m2,这是因为ZIF8中金属锌能够促进复合材料形成更加致密的炭层结构,并且ZIF8独特的空腔结构发挥了良好的烟气吸附作用。
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