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1、第27卷第6期特种橡胶制品Vol.27No.62006年12月SpecialPurposeRubberProductsDecember2006氢氧化铝复合阻燃剂对EPDM硫化胶性能的影响郭加喜,罗权焜(华南理工大学材料学院高分子材料加工工程,广州510640)摘要:研究了氢氧化铝,氢氧化铝/三氧化二锑复配,氢氧化铝/氢氧化镁复配对EPDM硫化胶阻燃性能和力学性能的影响。结果表明,当氢氧化铝的用量为80份时,EPDM硫化胶的氧指数(OI值)可达到27%,但是力学性能明显下降;当氢氧化铝/三氧化二锑复配比例为2∶1,总量为80份时,EPDM的OI值可达27.6%,硫化胶拉伸强度为8.8MPa,拉
2、断伸长率为360%,发烟量达到A级,燃烧速度为4.7cm/min,水平燃烧等级为FH-1级;当氢氧化铝/氢氧化镁复配时,EPDM的阻燃效果与氢氧化铝单独使用相当,当其总量为80份时,EPDM的OI值只有26%。关键词:氢氧化铝;EPDM;三氧化二锑;氢氧化镁;阻燃剂中图分类号:TQ333.4文献标识码:A文章编号:1005-4030(2006)06-0015-04EPDM是由乙烯、丙烯和第三单体非共轭二本研究目的在于保持EPDM的力学性能的烯共聚而成,主链为饱和结构,侧链含不饱和双键前提下,提高其阻燃性能。的共聚物,具有优良的耐候、耐热老化性能,较好[1]1实验的耐臭氧和耐化学药品以及电绝缘
3、等性能。但是EPDM易燃,当制作成电线电缆或者输送带及1.1主要原料V带时,其阻燃性能远远无法达到要求,特别是应生胶:三元乙丙橡胶(EPDM),型号4045,第用于矿产、高压电线等特殊场合,EPDM的阻燃三单体为ENB,日本三井石油化学公司产品;阻性能更显得极其重要。近年来,我国的矿山和楼燃剂:氢氧化镁,型号FM-70A;氢氧化铝,型号宇民居火灾中有相当部分正是由于电线电缆和输FA-70A,佛山金戈消防材料厂产品;三氧化二送带的阻燃性能不理想而导致的。锑,天津石英钟厂霸州市化工分厂产品;补强填过去10年,国内外关于EPDM阻燃性能的料:沉淀法白炭黑,江西南吉化工厂产品;其他材研究非常活跃,但
4、较多的是使用含卤或有机磷阻料均为橡胶工业常用原材料。燃剂,这些材料在燃烧过程中会产生有毒气体和1.2基本配方[2]烟雾,如氯化氢等,导致所谓的“二次灾难”。EPDM:100;ZnO:5;硬脂酸:1;交联剂:3.5;提高EPDM的阻燃性一般可以采取:1)共混补强剂:40;无机填充剂:100;软化剂:10;阻燃剂:改性;2)添加无机阻燃剂;3)添加各种复合阻燃体变品种(变配比),变量。[3]系;4)提高EPDM的交联密度等方法。在无机1.3仪器设备阻燃剂中,氢氧化铝由于不仅可以赋予材料阻燃开炼机:XK-160,广东湛江机械厂;无转子性能,并且其分解产物无毒、无烟或少量烟雾,所硫化仪:MM4130
5、c,北京环峰化工机械实验厂;油[4]以成为首选。但同时为了达到一定的阻燃效压平板硫化机:XLB-D250kN,浙江湖州宏图机果,必须添加较多的Al(OH)3,加入后会使材料械厂;材料拉力机:XXL-2500N,上海橡胶机械[5]的力学性能和电绝缘性能受到不良影响。阻燃厂;氧指数测定仪:RH19-4FP,英国FireTes-是通过破坏物质燃烧必须具备的热、氧以及可燃tingTechnologyLtd.公司生产。物三个途径实现的,所以同时采用几种阻燃机理[6]1.4试样制备不同的阻燃剂可以达到较佳效果。在开炼机上将三元乙丙橡胶生胶包辊,当胶收稿日期:2006-05-31层表面平滑后,依次加入Zn
6、O、白炭黑以及阻燃作者简介:郭加喜(1981-),男,在读硕士研究生。剂、无机填料、软化剂、交联剂,薄通5次,出片;停16特种橡胶制品第27卷第6期放8h,返炼并薄通5次,出片,裁片。测定正硫化Al(OH)3用量对EPDM硫化胶力学性能的o时间,试样硫化条件为170C×30min。影响如图2所示。由图2可以看出,随着Al1.5性能测试(OH)3用量的增加,EPDM硫化胶的拉伸强度、拉伸强度和拉断伸长率:按GB/T528-1998拉断伸长率以及撕裂强度都随着降低,而硬度增测试;硬度:按GB/T531-1999测试;燃烧氧指大。当Al(OH)3的用量为80份时,EPDM硫化数(OI值):按GB1
7、0707-1989测试;发烟量等胶的OI值达到27%,而拉伸强度从10MPa下降级:A级为无烟或者极少量烟,B级为少量烟,C为7.8MPa,撕裂强度从23.6kN/m下降到17.8级为较多烟,D级为大量烟;水平燃烧等级按照kN/m,拉断伸长率为340%,硬度(邵尔A)从65GB/T2408-1996的分级法。度增加到76度。由此可见,Al(OH)3有效降低了EPDM的燃2结果与讨论烧速率,缩短了EPDM的离火
