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乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)因其优异的柔韧性、黏着性、耐冲击性、热密封性与填料相容性而被广泛应用,但是EVA的易燃特性使得其适用范围难以拓展。一般采用添加阻燃剂的方法延缓材料燃烧,但在持续供火或高温条件下,EVA阻燃材料仍会被烧蚀成炭渣,失去结构强度,无法保证被保护设施的正常运行。本论文通过添加成瓷填料、助熔剂、阻燃剂等助剂,使EVA材料在常温时,保持原有性能,高温时则转变成一类具有坚硬特质并且有一定防火性能的类陶瓷体,即可陶瓷化复合材料。主要通过研究添加助剂对陶瓷化EVA阻燃材料成瓷性能、阻燃性能和力学性能的影响,确定最佳配比及工艺方法和条件。首先通过单因素以及正交实验探究了三种加工助剂白炭黑、石蜡以及聚乙二醇对EVA基材力学性能的影响。研究表明,添加量分别为白炭黑25 phr、石蜡5 phr以及聚乙二醇6 phr时,EVA基材的力学性能最佳。研究了硅灰石/滑石成瓷填料体系适宜的配比及添加量,当硅灰石/滑石比例在3:2时,材料的力学性能较好。成瓷填料含量的增大,可以提高复合材料的烧蚀性能,添加量为60 phr,1000℃时质量烧蚀率为0.00356 g/s,相较于添加量为20 phr时,降低幅度为53.98%。填料的加入降低了复合材料体系的力学性能;烧蚀残余物较好地维持了烧蚀前的形状,但烧蚀残余物弯曲强度较低,较小的力作用下即会出现塌陷的现象。为了改善陶瓷化阻燃材料的成瓷性能与阻燃性能,对比了三种不同助熔剂对材料烧蚀率、尺寸变形率、烧蚀残余物强度的影响,采用UL-94燃烧等级测试和极限氧指数表征阻燃性能。其中助熔剂A在添加量为50 phr时,对复合材料陶瓷化性能具有最好的提升效果。质量烧蚀率降为0.00162 g/s,烧蚀残余物弯曲强度为2.49 MPa。阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐/次磷酸铝(MPP/AHP)复配比例为1:1,添加量为50 phr时,阻燃水平达到V-0级别,极限氧指数达到了30.7%的难燃水平。阻燃剂对复合材料的陶瓷化性能略有影响,质量烧蚀率降为0.00148 g/s。阻燃剂热解释放的气体维持了材料的形变,尺寸变形率小于10%(1000℃)。通过对燃烧残炭的红外、TG和DTG数据分析表明,阻燃剂的加入提高了体系的成炭量以及初始分解温度,出现了较为明显的结炭现象,炭层的形成起到了隔绝氧气的作用,为陶瓷层的形成提供了基础,也能部分地参与到生成陶瓷复合材料的反应中。阻燃剂本身会释放气体,这些气体在稀释氧气的同时,也起到了维持材料形状的目的。相对于EVA在高温下生成的无定形炭,成瓷填料以及阻燃剂的加入使得体系在高温下成瓷填料间发生反应,生成了主要组分为SiO2、Al2O3和TiO2等的无定形炭的陶瓷体。探究了三种工艺对复合材料性能(硬度、压缩变形性、抗拉强度、延伸率、撕裂强度)的影响,影响原因主要体现在混炼程度上。P1和P2工艺中由于双螺杆的引入,使得后段黏性拖拽过程中形成了更多的缺陷结构。单一混炼程序的P3工艺具有更好的混炼效果。偶联剂的添加可以增加复合材料体系的力学性能,本实验中发现硅烷偶联剂KH-570对体系性能的增强效果最好。在最佳配方(EVA 80 phr、氧化锌3 phr、EPDM 20 phr、硬脂酸2 phr、BIBP 2.5 phr、石蜡5 phr、聚乙二醇6 phr、硅烷偶联剂KH-570 6 phr、硅灰石36 phr、白炭黑25 phr、滑石24 phr、助熔剂50 phr、三聚氰胺聚磷酸盐25 phr、次磷酸铝25 phr)及最优工艺条件下(P3工艺,加工温度:95℃,加工时间:20 min)。陶瓷化EVA阻燃材料的硬度84(shore A),压缩永久变形性11.3%,拉伸强度6.91 MPa,断裂伸长率235%,撕裂强度26.9 KN/m。