Page 86 - 《橡塑技术与装备》2024年10期

橡塑技术与装备 CHINA RUBBER/PLASTICS TECHNOLOGY AND EQUIPMENT

表 1 LDPE 阻燃材料配方表 间要短，其中当煅烧高岭土替代量为 20%( 质量分数 )
质量配比 /% 时，LDPE 阻燃材料的点燃自熄时间达到最低，由未
实验编号 LDPE DBDPE Sb 2 O 3 煅烧高岭土 PE 蜡
1 78.5 15 5 0 1.5 加入煅烧高岭土的 24 s 降低到 15 s，具有最佳的阻燃
2 78.5 15 4.5 0.5 1.5
3 78.5 15 4.25 0.75 1.5 性能，并能降低产品成本。当煅烧高岭土替代量高于
4 78.5 15 4 1 1.5 20%( 质量分数 ) 时，煅烧高岭土对 LDPE 分子链段
5 78.5 15 3.75 1.25 1.5
6 78.5 15 3.5 1.5 1.5 的运动形成阻碍，点燃自熄时间延长。
2.2 煅烧高岭土替代量对 LDPE 阻燃材料起
速率 30 mm . min -1 ； 始分解温度的影响
-1
热重实验气氛为空气，升温速率 5 ℃ . min ，试 采用热重分析法考察煅烧高岭土替代量对 LDPE
验温度范围 35~400 ℃； 阻燃材料起始分解温度的影响见图 2。
耐空气热老化性能按 GB/T 7141—2008 测定，老
化条件 ：热空气，100 ℃ ×4 h，静置 24 h，性能保持
率 = 老化后性能 / 老化前性能 ×100 % ；
维卡软化点温度按 GB/T 1633—2000 A120 法测
定。

2 结果与讨论
2.1 煅烧高岭土替代量对 LDPE 阻燃材料燃
烧性能的影响
用不同含量煅烧高岭土替代 Sb 2 O 3 的 LDPE 阻燃
材料的燃烧实验结果见图 1。
图 2 煅烧高岭土替代量对 LDPE 阻燃材料起始分解温度
的影响

由图 2 可见，当煅烧高岭土替代量为 10%~20% 时，
阻燃材料的起始分解温度由 305.7 ℃提高到 317.7 ℃，
当煅烧高岭土替代量继续增加到 30% 时，阻燃材料的
起始分解温度增加不明显。这可能是由于燃烧时煅烧
高岭土与 LDPE 形成的炭化一硅酸盐结构随煅烧高岭
土的增加而增多，并在煅烧高岭土替代量为 20% 时达
到饱和。炭化一硅酸盐结构与卤锑阻燃剂起到阻燃协
效作用，对未燃材料起隔热和分离作用，减缓分解产
生的可挥发产物的扩散，从而起到阻燃作用 [7] ，这与
图 1 煅烧高岭土替代量对 LDPE 阻燃材料点燃自熄时间 图 1 的结果相符。
的影响
2.3 煅烧高岭土替代量对 LDPE 阻燃材料耐
由图 1 可见，当煅烧高岭土替代量为 10%( 质量 老化性能的影响
分数)时，LDPE 阻燃材料的点燃自熄时间较未添加 考察煅烧高岭土部分替代 Sb 2 O 3 后 LDPE 阻燃材
煅烧高岭土的 LDPE 阻燃材料要长，达不到阻燃效果； 料耐老化性能的试验结果见表 2。
当煅烧高岭土替代量为 15%( 质量分数 ) 时，LDPE 阻 由表 2 可见，当煅烧高岭土替代量为 0~15% 时，
燃材料的点燃自熄时间与未添加煅烧高岭土的 LDPE 老化前 LDPE 阻燃材料的拉伸强度随煅烧高岭土替代
阻燃材料相当，当用 20%~30%( 质量分数 ) 的煅烧高 量的增加而降低，当继续增加煅烧高岭土替代量，阻
岭土替代 Sb 2 O 3 时，LDPE 阻燃材料的点燃自熄时间 燃材料的拉伸强度基本保持不变。老化后 LDPE 阻燃
较未添加煅烧高岭土的 LDPE 阻燃材料的点燃自熄时 材料的拉伸强度随煅烧高岭土替代量的增加呈现先增

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