膨胀型无卤阻燃TPV复合材料的制备及性能研究

发布时间：2021-01-19 16:48

　　以三元乙丙橡胶（EPDM）/乙烯-辛烯共聚物（POE）/聚丙烯（PP）三元热塑性动态硫化橡胶（TPV）为基材,添加一种新型膨胀型无卤阻燃剂,制备出无卤阻燃EPDM/POE/PP三元TPV复合材料。通过UL94阻燃等级测试评价其阻燃性能,研究阻燃剂用量对其阻燃性能和力学性能的影响,同时考察界面相容剂马来酸酐接枝苯乙烯-乙烯-丁二烯共聚物（SEBS-gM AH）对材料性能的影响。结果标明,随着阻燃剂用量的增加,材料的硬度和密度增大,拉伸强度和断裂伸长率不断减小。当阻燃剂用量≥50 phr时,3. 0 mm和1. 5 mm可达V-0等级;界面相容剂的加入能提高材料的力学性能而不影响阻燃性能;通过对燃烧后的残炭形貌观察得出,该膨胀型阻燃剂对TPV材料具有较好的阻燃效果。 

【文章来源】：塑料工业. 2020,48(05)北大核心

【文章页数】：5 页

【部分图文】：

阻燃剂用量对TPV材料硬度和密度的影响

图2为不同阻燃剂用量对三元TPV材料的力学性能的影响，从图2中可以看出，随着阻燃剂用量的增加，膨胀型无卤阻燃TPV材料的拉伸强度和断裂伸长率呈不断下降的趋势。这是因为复合材料的拉伸性能主要是由基材与刚性粒子之间的界面结合能力决定，膨胀型无卤阻燃剂属于刚性填充粒子，与基材的相容性一般，导致界面结合缺陷而产生应力集中效应，从而使材料容易破坏。因此在拉伸过程中，膨胀型无卤阻燃TPV复合材料随着阻燃剂用量的增加，界面间出现的应力集中点就越多，导致拉伸强度和断裂伸长率下降越明显。2.3 阻燃剂用量对膨胀型无卤阻燃TPV材料阻燃性能的影响

添加50 phr膨胀型无卤阻燃剂，TPV复合材料的阻燃性能优异，但对材料的力学性能破坏严重。因此，在这基础上加入高接枝率的界面相容剂SEBS-gM AH，提高阻燃剂与基体树脂间的界面黏合力，同时兼顾无卤阻燃TPV材料的高阻燃性能与高力学性能。本文考察了界面相容剂用量对无卤阻燃TPV复合材料的力学性能和阻燃性能的影响，如图3和表3所示。随着相容剂用量的增加，无卤阻燃TPV复合材料的力学性能先增加后减小，当相容剂用量添加到10 phr时，材料的力学性能达到最大值。这是因为SEBS-g-M AH是通过接枝反应在SEBS主链上引入M AH制备的，具有较高的流动性和接枝率。加入SEBS-g-M AH后，支链分子上的酸酐键能与阻燃剂中的氨基和磷酸基以共价键或者氢键结合;主链SEBS与基材有良好的相容性，两者间在界面处互相缠绕、扩散形成一定的界面结合层，从而提高两者间的界面结合力，提高材料的力学性能[8,12]。但是相容剂添加量过多时，在界面处会富集过多形成应力集中点，而其本身力学性能较差，因此力学性能反而下降。另外，从表3可以看出，相容剂的加入不影响TPV材料的阻燃性能。综合看来，添加50 phr的膨胀型无卤阻燃剂和10 phr的界面相容剂，材料的综合性能最优。2.5 无卤阻燃TPV复合材料燃烧后残炭形貌分析

【参考文献】：
期刊论文
[1]CFA/APP协同阻燃动态硫化热塑性弹性体的制备及其性能[J]. 樊明帅,冯钠,周靖,陈茹,张勇杰,王书唯.  合成树脂及塑料. 2019(02)
[2]无卤阻燃EPDM/PP TPV复合材料的性能研究[J]. 刘翠娜,田洪池,黄宏海,伍社毛.  橡胶工业. 2009(05)

硕士论文
[1]PP/POE/MVQ三元共混热塑性弹性体的制备及其性能研究[D]. 王诗凝.青岛科技大学 2016



本文编号：2987352