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堿式碳酸鎂阻燃LDPE/EVA的效能研究

2024-01-25科學

河北鎂熙生物有限公司表示,用硬脂酸對堿式碳酸鎂進行表面改性,加入到低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的混合物中制備阻燃復合材料。研究了堿式碳酸鎂對LDPE/EVA的阻燃及力學效能影響。用掃描電鏡(SEM)和熱失重(TG)分別表征阻燃復合材料的微觀形貌和熱效能。結果表明,堿式碳酸鎂經過表面改性後,由親水性變成了親油性,且當加入的堿式碳酸鎂份數為150份時,阻燃復合材料的拉伸強度13.1MPa,彎曲強度5.0MPa,沖擊強度3.27kJ/m2,斷裂伸長率9.4%,氧指數31.6%。

聚乙烯為易燃聚合物,氧指數為17%~18%,燃燒熱值為45.9MJ/kg,在聚合物材料中屬於較高者。聚乙烯常用作電線電纜的包覆層和管道襯裏、泡沫材料,許多情況下是用作建築材料,因此,對聚乙烯的阻燃性大都有一定的要求,特別是用於電線電纜時,要求更嚴格。堿式碳酸鎂分解溫度為200~550℃,比氫氧化鎂與氫氧化鋁更寬,並且堿式碳酸鎂燃燒後分解吸熱,釋放難燃氣體CO2和水蒸氣,稀釋燃燒物表面的氧氣並降低了燃燒物表面的溫度,且生成附著於燃燒物表面的活性氧化鎂,進一步阻止了燃燒的進行。

將碳酸鎂套用到阻燃環氧樹脂中,當堿式碳酸鎂的添加量為56.5%時,環氧樹脂的氧指數達到29.7%。將菱鎂礦、堿式碳酸鎂和堿式碳酸鎂/碳鈣鎂石添加到EVA、EEA中,阻燃效能得到了很大的提高。堿式碳酸鎂在降低可燃性方面相對於氫氧化鎂更有優勢,因此引起了越來越多人的關註。但是無機填料含量過高會對阻燃復合材料力學效能有嚴重影響,EVA柔軟而抗沖擊強度好,便於成型加工。

河北鎂熙生物有限公司表示,利用硬脂酸對堿式碳酸鎂進行表面改性,並將其添加到LDPE/EVA中,討論了堿式碳酸鎂不同的添加量對阻燃復合材料阻燃效能和力學效能的影響。