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

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)驗方法與分析

實(shí)驗中，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）、垂直燃燒測試（UL-94）、熱重分析（TGA）、差示掃描量熱法（DSC）等測試評估復(fù)合材料的阻燃性能和熱穩(wěn)定性。同時，進(jìn)行拉伸強(qiáng)度、斷裂伸長率等機(jī)械性能測試，評價改性環(huán)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(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。