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丁香油酚改性環(huán)磷腈在提升氫氧化鎂阻燃EPDM性能中的研究

作者:小編 瀏覽人數(shù):  次更新時(shí)間:2024-07-24

丁香油酚改性環(huán)磷腈在提升氫氧化鎂阻燃EPDM性能中的研究

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三元乙丙橡膠(EPDM)因其優(yōu)異的耐候性和彈性,在汽車、建筑、電線電纜等多個(gè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用。然而,EPDM的高可燃性限制了其在更廣泛場(chǎng)合的應(yīng)用。氫氧化鎂作為一種無鹵阻燃劑,雖然能有效抑制燃燒,但同時(shí)也可能降低材料的機(jī)械性能。本研究旨在探討丁香油酚改性環(huán)磷腈(Eu HCTP)如何通過化學(xué)改性提升EPDM的阻燃性能,同時(shí)保持或改善其物理機(jī)械性能。

研究背景與目的

EPDM作為一種重要的彈性體材料,其阻燃改性是材料科學(xué)研究的熱點(diǎn)之一。氫氧化鎂因其分解產(chǎn)生的水分和堿性氧化物能有效抑制燃燒過程,但同時(shí)也可能影響EPDM的機(jī)械性能。本研究通過引入Eu HCTP,旨在實(shí)現(xiàn)阻燃效果和機(jī)械性能的雙重優(yōu)化。

改性環(huán)磷腈的作用機(jī)理

Eu HCTP作為一種協(xié)同阻燃劑,與氫氧化鎂共同作用,通過以下幾個(gè)方面改善EPDM的阻燃性能:

·         形成碳化層:在燃燒條件下,Eu HCTP促進(jìn)形成穩(wěn)定的碳化層,有效阻止氧氣和熱量的傳遞。

·         提供額外的磷源:磷元素在燃燒過程中形成磷酸鹽,促進(jìn)碳化層形成,抑制燃燒。

·         改善分散性:Eu HCTP提高氫氧化鎂在EPDM基體中的分散性,提升阻燃效率。

實(shí)驗(yàn)方法與分析

實(shí)驗(yàn)中,Eu HCTP經(jīng)過傅里葉紅外光譜(FTIR)、核磁共振光譜(NMR)等方法的成分分析和結(jié)構(gòu)表征,確認(rèn)了其化學(xué)結(jié)構(gòu)和純度。隨后,將Eu HCTP與氫氧化鎂混合,添加到EPDM中制備復(fù)合材料。通過極限氧指數(shù)(LOI)、垂直燃燒測(cè)試(UL-94)、熱重分析(TGA)、差示掃描量熱法(DSC)等測(cè)試評(píng)估復(fù)合材料的阻燃性能和熱穩(wěn)定性。同時(shí),進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率等機(jī)械性能測(cè)試,評(píng)價(jià)改性環(huán)磷腈對(duì)EPDM物理性能的影響。

研究表明,Eu HCTP的引入顯著提升了EPDM的阻燃性能,同時(shí)對(duì)材料的物理機(jī)械性能影響較小。通過化學(xué)改性,實(shí)現(xiàn)了在不犧牲機(jī)械性能的前提下提高EPDM的阻燃效果,為EPDM在更高性能要求的應(yīng)用領(lǐng)域提供了可能。

Eu HCTP改性環(huán)磷腈的研究成果,為EPDM材料的阻燃改性提供了新的策略。這種改性不僅能夠提升材料的安全性,還能夠保持其原有的物理性能,拓寬了EPDM的應(yīng)用范圍。


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