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无卤阻燃三元乙丙橡胶究竟怎样做

公布工夫:2019-10-06 23:03:00 点击:    要害词:星力捕鱼游戏,捏炼机,星力捕鱼游戏,橡胶机器

泰州星力捕鱼游戏橡胶机器-星力捕鱼游戏星力捕鱼游戏捏炼机厂家2019年10月6日讯  三元乙丙橡胶(EPDM)是乙烯、丙烯和非共轭二烯的共聚物,EPDM分子主链为饱和构造,仅分子侧链有大批不饱和基团,共同的分子构造使EPDM具有优秀的耐老化、耐臭氧、耐腐化、电绝缘等功能,被普遍使用于修建、汽车配件 、电缆电线等范畴。

但EPDM属于碳氢资料,氧指数仅为19左右,十分容易熄灭,且熄灭时生烟量较大,这些都极大限定了其使用。为理解决其易燃的题目,需在EPDM中添加阻燃剂。传统的阻燃办法是在EPDM中添加阻燃服从较高的卤/锑阻燃体系,这类阻燃剂添加量小,对资料的力学功能和加工功能影响较小,但在熄灭时会发生少量的烟雾以及有毒、有腐化性的卤化氢气体,形成二次净化,许多国度公布了关于限定运用卤素阻燃剂的法例。


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现在,国际外对EPDM阻燃的研讨偏向由传统的卤素阻燃剂向无毒、无卤、绿色环保的阻燃剂变化。本文对国际外关于EPDM无卤阻燃的研讨近况停止局部总结与剖析,同时瞻望一下EPDM无卤阻燃研讨的开展偏向。


无机金属化合物阻燃剂

常用的无机金属化合物阻燃剂有铝酸钙、碳酸钙、硼酸锌、Al(OH)3 、Mg(OH) 2 等,此中,Al(OH) 3 阻燃剂占无机金属化合物阻燃剂用量的 80% 以上,其具有波动功能好、不挥发、无毒、腐化性小且价钱昂贵等长处。Al(OH)3 的阻燃机理为:Al(OH) 3 可作为添补剂低落可燃性高分子资料的浓度,在低温时受热剖析脱水,脱水构成的水蒸气可浓缩氧气和可燃性气体的浓度,并带走一局部热量,克制橡胶温度的降低;同时, Al(OH)3 脱水后在橡胶外表天生的金属氧化物掩盖物,可制止橡胶持续熄灭,起到阻燃的作用。

但是这类阻燃剂存在阻燃服从低、与橡胶的相容性差等缺陷,需求在较高的添加量时才干取得适中的阻燃功能,而添加量过大必将会影响基材的力学功能和加工功能。通常用于改进无机氢氧化物阻燃功能的办法有:接纳外表改性处置,运用粒径较小的微米级或纳米级的氢氧化物,与其他阻燃剂协同复配应用高添补氢氧化铝制备无卤阻燃三元乙丙橡胶。


研讨发明:添补160份氢氧化铝时,三元乙丙橡胶的拉伸强度为 5.3 MPa;用乙烯基三乙氧基硅烷对氢氧化铝停止外表改性后,三元乙丙橡胶的拉伸强度增至 5.9 MPa,氧指数由 30降为 29;而对氢氧化铝停止机器破坏使其粒径变小后,三元乙丙橡胶的拉伸强度由 7.9 MPa增至 9.1 MPa,氧指数由26.5增至 29.0;将氢氧化铝与其他阻燃剂如氢氧化镁、三氧化二锑、硼酸锌等并用,发明单用氢氧化铝高添补三元乙丙橡胶的氧指数最高。

李波等人经过接纳锥形量热仪测定 EPDM 熄灭进程中热开释速率等熄灭特性,并剖析熄灭产物形貌的办法,研讨了差别用量的氢氧化铝及氢氧化镁对EPDM阻燃特性的影响。后果标明:高添补氢氧化物的EPDM实用于制备低烟无卤阻燃橡胶;阻燃协效剂红磷和硼酸锌可无效地促进成炭,提拔资料的阻燃功能,但增大了资料熄灭时的总发烟量;添加过量的炭黑有助于提拔橡胶的阻燃功能,但添补白腊油倒霉于阻燃,且助燃景象较突出。


硅系阻燃剂

硅系阻燃剂按构造可分为无机硅类阻燃剂和无机硅类阻燃剂。无机硅类阻燃剂次要是经过熄灭时在基材外表构成SiO2掩盖层,起到隔热和屏蔽的作用,但其阻燃服从不高,普通不但独运用。无机硅类阻燃剂是比年来开辟的一种情况敌对型无卤阻燃剂,次要有硅油、硅树脂、硅橡胶、无机硅烷醇酰胺和笼型倍半硅氧烷等,具有高效、无毒、低烟、防滴落和无净化等长处。笼型倍半硅氧烷是一种新型的无机 -无机杂化资料,其外部是由 Si, O 构成的无机骨架,内部被无机代替基掩盖,具有优秀的热波动功能、阻燃功能和介电功能,因而具有精良的使用远景。


高均驰等人应用自行分解的笼型八苯基倍半硅氧烷(OPS)与EPDM、硫化剂等制得复合资料,并测定了该复合资料的力学功能、氧指数、UL-94 阻燃功能和热波动功能。后果标明:参加 20 份 OPS,可使EPDM的拉伸强度添加一倍,初始热剖析温度进步19℃,氧指数进步18.5%,热开释速率低落18.3%。


A. Vannier 等人接纳八甲基低聚倍半硅氧烷(OMPOSS)和 ExolitOP950(磷酸酯化合物)作为阻燃剂,并与接纳PET复配,讨论其协效阻燃作用。OP950和OMPOSS的参加能促进熄灭进程中炭层的构成,且能无效克制熔体滴落,当OP950与OMPOSS 质量比为9:1时,复合体系的氧指数最高,最大热开释速率降至最低,熄灭后收缩炭层平均致密,协同作用较分明。


收缩型阻燃剂

收缩型阻燃剂是现在制备无卤环保阻燃橡胶的一种紧张资料。收缩型阻燃剂因此碳、氮、磷元素为中心身分的复合阻燃剂,通常由碳源(成炭剂) 、酸源(脱水剂)和睦源(收缩剂) 3 局部构成。收缩型阻燃剂次要有聚磷酸铵、三聚氰胺、季戊四醇等。添加了收缩型阻燃剂的橡胶在熄灭时会在外表构成一种平均的炭质泡沫层,此炭层可起到隔热、隔氧,抑烟的作用,能较好地制止熄灭。收缩型阻燃剂具有阻燃结果较好、低烟、低毒、无腐化气体、本钱昂贵等长处,因此被普遍使用于聚合物的阻燃。


李波等人接纳复合型收缩阻燃剂NP430制备了阻燃 EPDM 资料。后果标明,收缩型阻燃剂 NP430对 EPDM 有较好的阻燃结果,且酸源乙烯-醋酸乙烯共聚物( EVA )和碳源高苯乙烯(HS)树脂并用,其协同阻燃结果更好;当EPDM/EVA/HS 并用比为 80 ∶ 8.6 ∶ 11.4、阻燃剂 NP430用量为 90份时,其极限氧指数可达 47.6。但是,添补炭黑、白炭黑、碳酸钙、可收缩石墨等无机填料,则会招致熄灭气体的逸出,严峻倒霉于收缩进程,将招致收缩型阻燃剂不克不及发扬作用。


杜隆超级人经过分解新型收缩阻燃剂PDP,将3种收缩活性组分集于一个无机分子中,制备阻燃EPDM 资料。后果标明,当PDP的添加量为60份时,EPDM的极限氧指数达30,UL-94测试后果为FV-0级。力学测试后果表现,添加PDP的含量,能进步EPDM的阻燃功能,但会侵害其力学功能。


磷系阻燃剂

磷系阻燃剂可分为无机磷系阻燃剂和无机磷系阻燃剂两大类。

无机磷系阻燃剂次要有红磷、磷酸铵盐和聚磷酸铵等,具有波动功能好、不挥发、无卤、无毒等长处,但也存在阻燃服从不高、易吸潮等缺陷,红磷还存在着色题目,会影响成品的颜色。


刘斌等人以红磷为阻燃剂制备了三元乙丙橡胶。后果标明:当红磷的添加量为 9份时,三元乙丙橡胶的氧指数到达饱和;红磷与 Mg(OH)2 在三元乙丙橡胶中起到了加和阻燃的结果, SiO2 对红磷在三元乙丙橡胶中的阻燃结果有克制作用。无机磷系阻燃剂包罗磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯、无机磷盐、氧化磷、烷基次磷酸、磷杂环化合物及聚合物磷(膦)酸酯等。


无机磷系阻燃剂次要经过凝结相阻燃机剃头挥阻燃作用。当熄灭发作时,无机磷系阻燃剂会在低温下剖析天生磷酸和不行燃气体,磷酸在低温下剖析成偏磷酸,偏磷酸可聚分解聚偏磷酸。此中,偏磷酸是一种黏性物质,可构成一层磷酸 -偏磷酸 -聚偏磷酸膜,该膜的沸点高达300 ℃。此膜掩盖在橡胶外表,可起到阻遏氛围、制止自在基逸出的结果;聚偏磷酸为强酸,可使聚合物脱水炭化,在橡胶外表构成炭层,进一步阻遏氛围,进步阻燃结果。与卤素阻燃剂相比,磷系阻燃剂在付与资料精良阻燃功能的同时,还具有生烟量少、不易构成有毒气体和腐化性气体等劣势,且不会影响基材的力学功能与加工功能。无机磷系阻燃剂被以为是最有能够替代卤素阻燃剂的种类之一。


现在,磷系阻燃剂使用于聚合物阻燃的报道较多,但是使用于阻燃橡胶资料的报道还较少见到,其次要用作协效阻燃剂,此中最常用的是磷 -氮协效阻燃剂。


磷-氮协效阻燃体系

磷-氮协效阻燃体系具有磷系阻燃剂和氮系阻燃剂的长处,经过在磷系阻燃剂中参加氮元素,可以起到进步热波动功能、低落生烟量等结果,同时可以增加阻燃剂的用量。由于磷氮阻燃元素间的协同和增效作用,磷 -氮协效阻燃体系成为比年来无卤阻燃资料研讨的热门,被以为是以后无卤阻燃开展的偏向之一。


程宪涛等人应用三聚氰胺氰尿酸盐和二乙基次磷酸铝为复配阻燃剂,以次磷酸铝为协效剂,制备了无卤阻燃三元乙丙橡胶资料。研讨标明,当三聚氰胺氰尿酸盐的用量为 76 份,二乙基次磷酸铝的用量为14份,次磷酸铝的用量为10份时,EPDM垂直熄灭级别达FV-0级,氧指数为30,且EPDM有精良的加工功能和力学功能。


李明猛等人制备了磷氮阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐,用于阻燃玻纤加强尼龙6,在阻燃体系中引入成炭催化剂杂多酸(HPA)和阻燃改性剂CR。后果标明,在阻燃体系中添加 2%的杂多酸和 2%的 CR时,玻纤加强尼龙 6可到达 UL-941.6 mm V-0 级的阻燃功能,并具有精良的力学功能。


研讨瞻望

三元乙丙橡胶是一种紧张的分解橡胶,其用量仅次于丁苯橡胶与顺丁橡胶,成为世界第三大分解橡胶。同时,随着经济的开展以及人们环保认识的加强,新型无卤、环保、高效阻燃剂将逐步代替传统的卤素阻燃剂。


无卤阻燃三元乙丙橡胶将来的研讨偏向次要体现在以下3个方面:

1)开辟多功用化、高效的无卤阻燃剂。以后运用的阻燃剂广泛存在功用单一、阻燃服从低、与橡胶基体资料相容性欠好等缺陷。因而,开辟新型无卤阻燃剂,综合进步三元乙丙橡胶的阻燃功能、物感性能以及使用实用性等,是以后无卤阻燃三元乙丙橡胶的一个次要开展偏向。

2)制备聚合物 / 纳米复合资料阻燃剂。聚合物 /纳米复合资料具有优秀的力学功能、气密性、抗溶剂性、热波动性和阻燃性,比年来遭到人们的普遍存眷。聚合物 / 纳米复合资料已表现出作为阻燃资料的精良市场开展远景,特殊是在低落资料释热功能及满意环保要求上。现在,研讨较多的纳米层状无机阻燃剂为层状双氢氧化物和层状硅酸盐,此中,聚合物 / 层状硅酸盐纳米复合资料使用于聚合物已多有报道,但应用层状硅酸盐纳米复合资料制备无卤阻燃橡胶的研讨还较少见,这将是下一步研讨的重点。

3)开辟协效阻燃配方。制备新的阻燃剂每每存在较大的困难,运用罕见的阻燃剂,应用差别阻燃剂之间的协同和增效作用,从而在不添加乃至增加阻燃剂用量的状况下进步资料的阻燃功能,这将是以后无卤阻燃研讨的紧张偏向之一。



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