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最火阻燃型NBR改性PVC软质泡沫塑料的研制

发布时间:2021-09-20 02:24:01 阅读: 来源:扶手箱厂家

阻燃型NBR改性PVC软质泡沫塑料的研制

加工应用合成橡胶工业,2001阻燃型NBR改性P'C软质泡塑料的研制张军梁亚平徐京化工大学材料科学与工程学院,江苏南京210009)改性PVC泡沫塑料的基础上,选用阻燃型增塑剂氯化石蜡CP)、阻燃剂S23进行阻燃型NBR改性PVC软质泡沫塑料的制备研宄。吉果表明,当用PVC100份(质量份,下同)、NBR60份、邻苯二甲酸二辛酯30份、CP30份、S238份、偶氮二甲酰胺4.0份、!,舻二亚硝基五次甲基四胺4.0份、过氧化二异丙苯1.0份及适量稳定剂时,可使NBR改性PVC软质泡沫塑料的氧指数达到27.0,综合力学性能较好。电镜分析表明,阻燃型NBR改性PVC软质泡沫塑料的泡孔分布均匀性不如非阻燃型同类产品的好。 聚氯乙烯PVC)中含氯质量分数高达56,氧指数大于45.0,因此PVC的阻燃性较好,大多数硬质PVC材料可直接使用,只有在极个别情况下才需要进一步提高阻燃性。大多数增塑剂添加于PVC中后,会导致PVC软质泡塑料的阻燃性明显下降,例如100份(质量份,下同)PVC中加入60份邻苯二甲酸二辛酯DP)增塑剂,PVC的含氯质量分数可降至36,氧指数*低可降至22.0;>1.本工作在用化学交联模压一如果假定成立步法制备PVC泡塑料的基础上,选择丁腈橡胶Nbr)改性pvc,将阻燃型增塑剂氯化石蜡Cp)和阻燃剂S23并用,制备出了综合性能良好的阻燃型NBR改性PVC软质泡塑料。 1试验部分1.1原材料牌号为CKH -26ACM,俄罗斯生产;牌号为NBR3604,中国石油兰州石化公司合成橡胶厂生产。D0P,工业品,南京秦淮化工厂生产。三盐基硫酸压0,简写为3P0)和二盐基亚磷酸铅2P0PHP31/2H2O,简写为2P0)均为工业品,南京金陵化工厂生产。偶氮二甲基酰胺发泡剂AC),工业品,上海向阳化工厂生产。!,'-二亚硝基五次甲基四胺发泡剂H),工业品,苏州助剂厂生产。过氧化二异丙苯Dcp)工业品,上海高桥化工厂生产。cp,含氯质量分数为52,安徽蚌埠化工厂生产。CaC03,800目,南京新浦化工有限公司生产。白炭黑,沉淀法产品,安徽无为化工厂生产。滑石粉,325目,安徽阜阳化工厂生产。S203,工业品,湖南益阳铺制品厂生产。Na0H,分析纯,上海试剂总厂生产。 1.2试验仪器双辊筒开炼机,SK -160B型,上海橡胶机械厂生产。平板硫化机,QLB型,25t,上海**橡胶机械厂生产。冲片机,上海中艺机械厂生产。橡胶强力试验机,XQ-250型,上海非金属材料试验机厂生产。橡胶冲击弹性实验仪,天津市材料试验机厂生产。恒温自动干燥箱,2KD-13型,上海五金医疗仪器厂生产。邵尔硬度计,XL-A型,上海六菱仪器厂生产。电光分析天平,TG308A型,上海天平仪器厂生产。扫描电镜,SX-40型,日本明石公司生产。氧指数测定仪,HC-2型,南京江宁分析仪器厂生产。 教学和科研工作。己出版专著1部,发表论文50余篇。 1.3试样制备60份,发泡剂AC,发泡剂H,Sb23,DCP均为变量。 等准确称量、混合后,放入100.1206干燥箱内预塑化,3 ~5min搅拌1次,使D0P和CP完全被PVC树脂吸收。 预塑化后,混合料呈松软状,有弹性且没有湿感,冷却备用。控制开炼机前、后辊温度在150 6左右,加入预塑化好的PVC混合料,待完全包辊塑化后加入NBR共混,薄通5次,使共混料混合分散均匀,将片料取下。控制开炼机前、后辊温度在80°C以下,加入PVC/NBR共混料,包广泛利用在生活中的各个方面辊压成膜状后,再加入DCP、发泡剂AC、发泡剂H、S,23和填料等,混匀后再薄通3次,迅速将片料取下。准确称量片料后,于1606的模具中,在10MPax10min条件下压制发泡,脱模后放置24h,测试性能。 1.4性能测试4493―84测试;拉伸强度、扯断伸长率按GB6344―86测试;撕裂强度按GB/T 52991测试;回弹性按GB/T168191测试;密度按GB634293测试;氧指数按GB/T240693测试。 2结果与讨论2.1影响PVC软质泡塑料性能的因素2.1.1改性剂选择不同品种的改性剂,如NBR、氯丁橡胶、氯化聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯共聚物和乙烯-乙酸乙烯酯-一氧化碳三元共聚物,制备改性PVC软质泡塑料。结果表明,采用化学交联模压一步法工艺时,除CKH-26ACM,NBR3604外,其他材料很难制备性能较好的改性PVC软质泡塑料,大多数情况下难以发泡成型。由表1可知,采用NBR 3604改性PVC制得软质泡塑料的拉伸强度、邵尔A型硬度和撕裂强度优于用CKH -26ACM改性者,但扯断伸长率、回弹性等性能低于后者,对氧指数影响不大。 2.1.2增塑剂CP是典型的阻燃型增塑剂,与Sb23并用可产生协同效应,因此CP对PVC软质泡塑料起增塑和阻燃作用。实验结果表明,在Sb23用量一定时,用CP代替部分D0P,随着D0P用量减少,CP用量增多,PVC利用氧化铬研磨膏对研软质泡塑料的拉伸强度、撕裂强度呈上升趋势,回弹性下降。这是因为CP的密度、粘度均比D0P大,增塑效率低于D0P所致。但CP用量增加,PVC软质泡塑料的氧指数明显上升,阻燃性变好(见表2)。 用量CP用量一定时,随Sb203用量增多,PVC软质泡塑料的拉伸强度先下降后上升;氧指数呈上升趋势,当Sb203用量大于8份时,氧指数保持不变;对其他力学性能影响不大见表3)。 2.1.4发泡剂由。3可以看出,当单用发泡剂AC时,其用量对改性PVC软质泡塑料的阻燃性能没有什么影响,从发泡剂AC分解产物看,气体占36%体积分数,其中N"65%,C032B,C23%),仅CO为可燃气体,可燃气体与不燃气体在改性PVC软质泡塑料中的作用大小相当,所以发泡剂AC用量上升,氧指数变化不大或不变。当发泡剂AC与发泡剂H并用时,改性PVC软质泡塑料的氧指数随发泡剂用量增加而减小,阻燃性下降,主要原因是发泡剂AC与发泡剂H并用后产生协同效应,发泡效率提高,使改性PVC软质泡塑料密度下降,结构松散,燃烧速度加快。 当发泡剂用量增多时,改性PVC软质泡塑料的力学性能除回弹性增大外,其余均呈现不同程度的下降趋势。 DCP用量DCP用量增多,PVC软质泡塑料的拉伸强度、撕裂强度、邵尔A型硬度和密度呈上升趋势,氧指数稍有上升,阻燃性变好;而扯断伸长率、回弹性变化不明显见表4)。这是因为DCP用量增多,PVC软质泡塑料的交联密度增大,使其密度上升所致。 于PVC软质泡塑料中,考察对力学性能和阻燃性能的影响见表5)。结果表明,3种填料对PVC软质泡塑料的力学性能和阻燃性能影响相差不大,这是因为填料不参与发泡,且用量较少,泡塑料仍是以PVC为主体材料。 2.2电镜分析(见b)与单用DOP见a)相比,CP导致PVC软质泡塑料的泡孔变得不均匀,其原因是CP对PVC的增塑效率不及DOP,导致高温下PVC软质泡塑料的熔融粘度大,发泡不均匀。 塑料的泡孔均匀性有影响。当Sb2O3用量为2~4份时,PVC软质泡塑料内泡孔分布均匀,而不加或多加Sb23均引起泡孔分布不均匀。这是因为Sb2O3用量较少时,发泡剂AC分解温度高,造成发泡剂AC与发泡剂H总的发泡速率慢于交联速率,两者匹配不好,所以泡塑料的泡孔结构不好;适量的Sb23可使发泡剂AC的分解温度下降,使发泡剂AC与发泡剂H总的发泡速率与交联速率匹配较好,因此泡塑料的泡孔分布均匀性好。 3结论份、DCP1份及适量稳定剂时,可使NBR改性PVC软质泡塑料的氧指数达到27. 0C,综合力如抗拉强度、断裂伸长率及特性眭线等等随着科换递步学性能较好。 6)阻燃型NBR改性PVC软质泡沫塑料的泡孔分布均匀性不如非阻燃型同类产品的好。

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