EVA导电阻燃复合材料的制备及性能研究

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乙烯—醋酸乙烯酯共聚物(EVA)具有良好机械和物理性能,可广泛应用于许多领域,如电子电器部件、包装、电线电缆、半导电屏蔽层材料及医疗器件等。但EVA的氧指数仅为18.5,属于易燃材料,极易造成火灾事故;另外,由于EVA本身是绝缘材料,表面电阻高达1016~1020,在摩擦和接触过程中容易在制品表面产生静电,对材料的加工和应用带来很多的麻烦及损失,限制了EVA的应用范围,所以对提高其阻燃性和导电性越来越受到重视。本论文通过对EVA的无卤低烟阻燃及导电改性,制备出了导电阻燃EVA复合材料,并对复合材料性能进行了研究,以期望为无卤低烟阻燃导电复合材料的配方设计和制造提供基础支持。本实验采用机械共混的方法,将复配阻燃剂、导电炭黑以及助剂与EVA基体在密炼机中共混,使其充分混合,在平板硫化机上进行硫化,根据实验要求制成测试所需样条,进行各种性能测试。实验过程主要以三个复配阻燃体系,三种牌号的导电炭黑为阻燃导电填料,制备了九种不同填料的EVA导电阻燃复合材料。三个复配阻燃剂体系分别是:(1)氢氧化镁(MH)/可膨胀石墨(EG)复配坡缕石(PGS)阻燃体系;(2)红磷(RP)/可膨胀石墨(EG)复配坡缕石(PGS)阻燃体系;(3)多聚磷酸铵(APP)/可膨胀石墨(EG)复配坡缕石(PGS)阻燃体系;导电炭黑为F-900、T-80及VXC-72R。实验中利用极限氧指数仪、水平垂直燃烧测试仪、微机控制电子万能试验机、橡塑半导电电阻率测试仪、扫描电子显微镜和热失量分析仪等研究了阻燃导电EVA复合材料的燃烧性能、力学性能、电性能、形貌特征及耐热性能。结果表明,当阻燃剂总添加量为25phr,导电炭黑的添加量为25phr时,所制备三种复合材料的阻燃性能均达到难燃级别,电阻率均在10·cm左右,并且材料的抗拉强度均大于10.0Mpa,断裂伸长率均在600.0%以上。三种复合材料均可满足阻燃电线电缆、电力电缆的半导体屏蔽料,包装薄膜,壳体防静电及电磁屏蔽的要求,有潜在的工业应用价值。
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