丁香油酚改性環磷腈在提升氫氧化鎂阻燃EPDM性能中的研究

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

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研究的熱點之一。氫氧化鎂因其分解產生的水分和堿性氧化物能有效抑制燃燒過程，但同時也可能影響EPDM的機械性能。本研究通過引入Eu HCTP，旨在實現阻燃效果和機械性能的雙重優化。

改性環磷腈的作用機理

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

·         形成碳化層：在燃燒條件下，Eu HCTP促進形成穩定的碳化層，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。

實驗方法與分析

實驗中，Eu HCTP經過傅里葉紅外光譜（FTIR）、核磁共振光譜（NMR）等方法的成分分析和結構表征，確認了其化學結構和純度。隨后，將Eu HCTP與氫氧化鎂混合，添加到EPDM中制備復合材料。通過極限氧指數（LOI）、垂直燃燒測試（UL-94）、熱重分析（TGA）、差示掃描量熱法（DSC）等測試評估復合材料的阻燃性能和熱穩定性。同時，進行拉伸強度、斷裂伸長率等機械性能測試，評價改性環磷腈對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，同時對材料的物理機械性能影響較小。通過化學改性，實現了在不犧牲機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用領域提供了可能。

Eu HCTP改性環磷腈的研究成果，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的應用范圍。