协效阻燃剂对mPE-LLD/ATH/MH复合材料性能影响

摘要

为提高茂金属线型低密度聚乙烯(mPE-LLD)的阻燃和综合力学性能,以乙烯-辛烯共聚物(POE)和乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVAC)为增韧剂,马来酸酐接枝线型低密度聚乙烯(PE-LLD-g-MAH)为增容剂,氢氧化铝/氢氧化镁(ATH/MH)为主阻燃剂,滑石粉(Talc)和硼酸锌(ZB)为协效阻燃剂,通过熔融共混制备mPE-LLD阻燃复合材料。采用极限氧指数(LOI)、垂直燃烧试验、热重和拉伸试验,研究了mPE-LLD/ATH/MH和mPE-LLD/Talc/ZB/ATH/MH复合材料的热稳定性、阻燃和力学性能,并与mPE-LLD/磷氮阻燃剂(PN)/纳米蒙脱土(nano-OMMT)复合材料的性能进行了比较。研究表明:固定阻燃剂(ATH,MH,ZB,Talc)总质量分数为60%,用质量分数为12%的Talc/ZB替代ATH/MH,使复合材料的拉伸强度略有下降,断裂伸长率提高;Talc/ZB质量比为1∶1,复合材料的断裂伸长率提高了50.2%,复合材料的拉伸强度(9.7 MPa)和断裂伸长率(294.0%)高于mPE-LLD/60%(PN/nano-OMMT);Talc/ZB质量比由5∶1降至1∶5,复合材料的600℃质量保持率和热稳定性提高,高于mPE-LLD/60%(ATH/MH)。Talc/ZB质量比为5∶1时,mPE-LLD/60%(Talc/ZB/ATH/MH)的LOI值(31.6%)高于mPE-LLD/60%(PN/nano-OMMT)的LOI值(30.8%)和mPE-LLD/70%(ATH/MH)的LOI值(30.7%),Talc/ZB和ATH/MH具有协同阻燃性。