丁香油酚改性环磷腈在提升氢氧化镁阻燃EPDM性能中的研究

三元乙丙橡胶（EPDM）因其优异的耐候性和弹性，在汽车、建筑、电线电缆等多个领域中得到广泛应用。然而，EPDM的高可燃性限制了其在更广泛场合的应用。氢氧化镁作为一种无卤阻燃剂，虽然能有效抑制燃烧，但同时也可能降低材料的机械性能。本研究旨在探讨丁香油酚改性环磷腈（Eu HCTP）如何通过化学改性提升EPDM的阻燃性能，同时保持或改善其物理机械性能。

研究背景与目的

EPDM作为一种重要的弹性体材料，其阻燃改性是材料科学研究的热点之一。氢氧化镁因其分解产生的水分和碱性氧化物能有效抑制燃烧过程，但同时也可能影响EPDM的机械性能。本研究通过引入Eu HCTP，旨在实现阻燃效果和机械性能的双重优化。

改性环磷腈的作用机理

Eu HCTP作为一种协同阻燃剂，与氢氧化镁共同作用，通过以下几个方面改善EPDM的阻燃性能：

·         形成碳化层：在燃烧条件下，Eu HCTP促进形成稳定的碳化层，有效阻止氧气和热量的传递。

·         提供额外的磷源：磷元素在燃烧过程中形成磷酸盐，促进碳化层形成，抑制燃烧。

·         改善分散性：Eu HCTP提高氢氧化镁在EPDM基体中的分散性，提升阻燃效率。

实验方法与分析

实验中，Eu HCTP经过傅里叶红外光谱（FTIR）、核磁共振光谱（NMR）等方法的成分分析和结构表征，确认了其化学结构和纯度。随后，将Eu HCTP与氢氧化镁混合，添加到EPDM中制备复合材料。通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧测试（UL-94）、热重分析（TGA）、差示扫描量热法（DSC）等测试评估复合材料的阻燃性能和热稳定性。同时，进行拉伸强度、断裂伸长率等机械性能测试，评价改性环磷腈对EPDM物理性能的影响。

研究表明，Eu HCTP的引入显著提升了EPDM的阻燃性能，同时对材料的物理机械性能影响较小。通过化学改性，实现了在不牺牲机械性能的前提下提高EPDM的阻燃效果，为EPDM在更高性能要求的应用领域提供了可能。

Eu HCTP改性环磷腈的研究成果，为EPDM材料的阻燃改性提供了新的策略。这种改性不仅能够提升材料的安全性，还能够保持其原有的物理性能，拓宽了EPDM的应用范围。