趙盛欽,李建興,毛園珍,趙樹(shù)高,Lo?c PICARD,Laina GUO,王鶴*

(1.青島科技大學(xué)橡塑材料與工程教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室;山東省橡塑材料與工程重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室,山東青島266042;2.Hutchinson S.ACenterfor Research and Innovation,法國(guó)巴黎45120)

氯丁橡膠(CR)是由2-氯-1,3-丁二烯單體乳液聚合制備的一種通用合成橡膠,分子鏈結(jié)構(gòu)中有97.5%的Cl原子直接連在有雙鍵的碳原子上,Cl的吸電性使得雙鍵及Cl原子變得極為不活潑,不易發(fā)生化學(xué)反應(yīng),因此CR 具有一定的耐熱性能、優(yōu)異的耐臭氧老化和耐天候老化性能,由于極性高且為結(jié)晶橡膠,CR的物理機(jī)械性能和耐油性能較好,廣泛應(yīng)用在運(yùn)輸帶、電線電纜、膠管膠帶、汽車零配件、減震制品和密封材料等領(lǐng)域[1]。如今,隨著軌道交通、油田開(kāi)發(fā)和基礎(chǔ)建設(shè)等領(lǐng)域阻燃要求的提高,制備綜合性能優(yōu)良的CR 基阻燃橡膠制品的需求也越來(lái)越迫切[2]。CR 本身含有氯元素,屬于離火自熄的阻燃橡膠,但燃燒時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量黑煙,分解釋放的HCl具有嚴(yán)重的腐蝕性,造成二次危害,這給逃生帶來(lái)很大問(wèn)題。

目前,提高橡膠材料阻燃性能的方式主要分為本征阻燃和添加型阻燃,而后者的應(yīng)用面更廣,其中氫氧化鋁是一種普遍使用的重要的無(wú)機(jī)阻燃劑,具有一定的抑煙效果,并且與硼酸鋅[3]、水滑石[4]、可膨脹石墨[5]、白炭黑[6]等都表現(xiàn)出較好的協(xié)同阻燃作用。水滑石又稱為層狀雙金屬氫氧化物(Layered Double Hydroxides,簡(jiǎn)稱LDH),屬于陰離子型黏土,如鎂鋁水滑石,是由帶正電荷的氧化鎂、氧化鋁結(jié)合成的主體層板和層間碳酸根陰離子通過(guò)非共價(jià)鍵的相互作用組裝而成的化合物,具有熱穩(wěn)定性、離子交換、阻燃性等。水滑石在受熱分解時(shí)會(huì)吸熱,其受熱分解時(shí)生成的二氧化碳和水蒸氣可以稀釋周圍氧氣,并且降低材料的表面溫度,同時(shí),形成的炭層也一定程度上隔熱隔氧,抑制可燃性氣體的揮發(fā),使聚合物的熱分解和燃燒速率大大降低。因此,水滑石作為無(wú)機(jī)高分子阻燃材料受到了廣泛的關(guān)注[7]。本工作選取CR 為基體材料,白炭黑和氫氧化鋁分別為常規(guī)補(bǔ)強(qiáng)填料和阻燃劑,考察不同含量的水滑石對(duì)CR 復(fù)合材料硫化特性、填料分散性、力學(xué)性能和阻燃性能的影響。

1 實(shí)驗(yàn)部分

1.1 試劑與儀器

氯丁橡膠(CR),M-40(中等結(jié)晶速率,ML(1＋4)＠100 ℃為48±5),日本電氣化學(xué)公司;白炭黑,1165MP,青島羅地亞白炭黑有限公司;水滑石(LDH),DHT-4A,日本協(xié)和株式會(huì)社;氫氧化鋁(ATH),HT-205,濟(jì)南泰興精細(xì)化工有限公司;促進(jìn)劑噻唑硫酮,Atnen MTT-80,有效含量80%,亞特曼新材料科技有限公司;其余氧化鋅(Zn O)、氧化鎂(MgO)、硬脂酸(SA)、防老劑4020均為市售。

橡膠試驗(yàn)密煉機(jī),XSM-500 型,上?？苿?chuàng)橡塑機(jī)械設(shè)備有限公司;雙輥開(kāi)煉機(jī),BL-6175 型,寶輪精密檢測(cè)儀器有限公司;平板硫化機(jī),XLB-D500*500型,湖州東方機(jī)械廠;無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀,MDR2000型,美國(guó)Alpha公司;橡膠加工分析儀,RPA2000,美國(guó)Alpha公司;硬度計(jì),邵爾A 型,臺(tái)灣高鐵科技股份有限公司;電子拉力機(jī),Z005型,德國(guó)Zwick公司;動(dòng)態(tài)力學(xué)性能頻譜儀,DMTS EPLEXOR 500N型,德國(guó)GABO 公司;氧指數(shù)測(cè)定儀,HC-2型,南京市江寧區(qū)分析儀器廠;錐形量熱儀,6810型,蘇州陽(yáng)屹沃爾奇檢測(cè)技術(shù)有限公司;煙密度測(cè)定儀,JQSYM-2型,東莞市劍橋設(shè)備與青島科技大學(xué)聯(lián)合研制。

1.2 試樣制備

基本配方(質(zhì)量份):氯丁橡膠CR,100;氧化鎂Mg O,4;氧化鋅Zn O,5;促進(jìn)劑MTT-80,1;防老劑4020,1;硬脂酸,0.5;氫氧化鋁ATH,35;白炭黑,20;Si69 1.6,水滑石分別為0、5、10、15和20份,試樣分別標(biāo)記為A1?！獳5＃。

煙密度測(cè)試中空白樣配方(質(zhì)量份):氯丁橡膠CR,100;氧化鎂Mg O,4;氧化鋅Zn O,5;促進(jìn)劑MTT-80,1;防老劑4020,1;硬脂酸,0.5;白炭黑,20;Si69 1.6、氫氧化鋁和水滑石均為0 份,試樣標(biāo)記為空白樣。

按照配方稱料,采用密煉機(jī)進(jìn)行初混煉,起始溫度為70 ℃,轉(zhuǎn)速為70 r·min－1,加入CR 生膠,待轉(zhuǎn)矩平穩(wěn)后加入Mg O、SA、防老劑4020,再依次加入白炭黑和阻燃劑,混煉均勻后出膠,混煉時(shí)間約為10 min,排膠溫度小于110℃,排料后在開(kāi)煉機(jī)中加入Zn O 和促進(jìn)劑MTT-80,輥溫設(shè)置為50 ℃,薄通5次,下片,放置12 h以上備用。將混煉膠裁樣,采用硫化機(jī)硫化成試片,硫化溫度160 ℃,硫化時(shí)間tc90＋2 min。

1.3 測(cè)試與表征

1.3.1 硫化特性的測(cè)試

按照GB/T 9869—2014利用無(wú)轉(zhuǎn)子硫化儀進(jìn)行測(cè)試混煉膠硫化特性,測(cè)試溫度為160℃,獲得最大轉(zhuǎn)矩值MH、最小轉(zhuǎn)矩值ML、焦燒時(shí)間ts1、正硫化時(shí)間tc90等相關(guān)硫化特性參數(shù),并通過(guò)計(jì)算得到硫化速率(cure rate index,CRI)值(k),該值表征其硫化速度,CRI值越大,表明混煉膠的硫化速率越快。

1.3.2 RPA 測(cè)試

利用橡膠加工分析儀進(jìn)行混煉膠和硫化膠應(yīng)變掃描測(cè)試?；鞜捘z測(cè)試條件:固定溫度為60 ℃,頻率為1 Hz,應(yīng)變測(cè)試范圍為0.28%～200%。硫化膠測(cè)試條件:固定溫度為60 ℃,頻率為1 Hz,應(yīng)變測(cè)試范圍為0.28%～100%。

1.3.3 拉伸性能測(cè)試

按照GB/T 528—2009利用電子拉力機(jī)測(cè)試試樣的拉伸性能,采用啞鈴型試樣,拉伸速率500 mm·min－1,得到拉伸強(qiáng)度、100%定伸應(yīng)力、300%定伸應(yīng)力、斷裂伸長(zhǎng)率等相關(guān)參數(shù)。

1.3.4 氧指數(shù)(LOI)測(cè)試

按GB/T 10707—2008 測(cè)試,試樣垂直放置在一個(gè)透明的燃燒筒內(nèi),燃燒筒底部連接氮氧混合氣流裝置,調(diào)整氮氧濃度,點(diǎn)燃樣條頂端,記錄燃燒至50 mm 刻度處剛好燃燒3 min時(shí)的氮氧濃度。

式(2)中:qv(O2)表示氧氣體積流量、qv(N2)表示氮?dú)怏w積流量,單位為L(zhǎng)·min－1;γLOI為氧指數(shù)。氧指數(shù)越大,代表阻燃性能越好。

1.3.5 錐形量熱儀測(cè)試

按照ISO 5659-1標(biāo)準(zhǔn)在生產(chǎn)的錐形量熱儀上進(jìn)行,熱輻射強(qiáng)度為50 kW·m－2,樣品尺寸為100 mm×100 mm×4 mm,樣品經(jīng)鋁箔包裹住底部后,水平放置在測(cè)試臺(tái)上。

1.3.6 TG 測(cè)試

采用熱失重分析儀測(cè)試,分別在氮?dú)夂涂諝鈿夥障?溫度范圍為室溫～700 ℃,升溫速率為20℃·min－1。

1.3.7 煙密度測(cè)試

采用煙密度測(cè)定儀,按照ISO 5659-2 進(jìn)行測(cè)試,功率為50 kW·m－2,無(wú)焰模式,試樣尺寸為75 mm×75 mm×4 mm。

2 結(jié)果與討論

2.1 硫化特性

從表1 中CR 混煉膠的硫化特性數(shù)據(jù)可以看出,隨著水滑石用量的增多,CR 混煉膠的焦燒時(shí)間變化不大,正硫化時(shí)間先明顯延長(zhǎng)后變化不大,ML有略微增大趨勢(shì),添加水滑石的CR 試樣的MH、MH－ML值與硫化速率均比空白樣下降,但水滑石用量變化對(duì)三者的影響不明顯。這是由于該硫化體系采用的促進(jìn)劑MTT-80為噻唑類雜環(huán)化合物,其中含有活性硫原子,但水滑石的片層結(jié)構(gòu)會(huì)吸附部分促進(jìn)劑,造成CR 與Zn2＋反應(yīng)生成不穩(wěn)定的化合物,導(dǎo)致硫化速率變慢[8]。另外,體系中硅烷偶聯(lián)劑部分包覆于水滑石表面,與層板羥基偶聯(lián),一定程度上弱化了由于LDH 用量增加導(dǎo)致對(duì)促進(jìn)劑吸附作用的增加,導(dǎo)致水滑石用量增加,對(duì)CR 交聯(lián)程度和硫化速率的影響較弱。

表1 LDH 用量對(duì)CR混煉膠硫化特性的影響Table 1 Effect of amount of LDH on curing characteristics of CR/ATH/LDH composites

2.2 填料分散性

采用橡膠加工分析儀對(duì)白炭黑填充的CR 混煉膠和硫化膠進(jìn)行應(yīng)變掃描過(guò)程中,低頻應(yīng)變和高頻應(yīng)變下儲(chǔ)能模量(G′)的差值ΔG′被稱為Payne效應(yīng)。Payne效應(yīng)的強(qiáng)度反映了填料的分散程度,通常情況下,Payne效應(yīng)增強(qiáng)意味著填料的分散性更差。

從圖1(a)中CR混煉膠的應(yīng)變掃描中可以觀察到,隨著LDH 用量的增加,CR混煉膠的初始模量值G′0和Payne效應(yīng)大致呈先不變到逐漸增加后略微降低的趨勢(shì)。這是由于LDH 層板上有很多羥基,自身之間以及與ATH、白炭黑之間會(huì)發(fā)生相互作用,造成填料網(wǎng)絡(luò)程度發(fā)生變化。同時(shí)可以發(fā)現(xiàn),水滑石用量為5份時(shí),填料在橡膠基體中的分散性較好。從圖1(b)中可以看出,低應(yīng)變區(qū)域混煉膠內(nèi)部結(jié)構(gòu)未被破壞,體系損耗較小,少量LDH的加入會(huì)降低CR混煉膠的損耗因子,高LDH 填充會(huì)使損耗因子增加;而隨著應(yīng)變的增加,進(jìn)入非線性黏彈狀態(tài),填料網(wǎng)絡(luò)發(fā)生一定破壞,釋放出橡膠并參與損耗,帶來(lái)的能量損耗增多。

CR 硫化膠的應(yīng)變掃描如圖1(c)和(d)所示,LDH 用量由5份增加到20份時(shí),CR/LDH/ATH/白炭黑硫化膠的G′0、Payne效應(yīng)和tanδ呈增加趨勢(shì),主要是由交聯(lián)密度、橡膠-填料相互作用和填料分散性差異導(dǎo)致;對(duì)于A1＃試樣來(lái)說(shuō),表現(xiàn)出中等的G′0和最低的tanδ值,并且應(yīng)變超過(guò)10%后,A1＃的G′隨應(yīng)變?cè)黾佣陆档乃俾蕼p慢,可以歸因于硫化膠交聯(lián)程度較高,除了CR 本身的交聯(lián)鍵,白炭黑表面的硅烷醇基可以與CR 中的烯丙基氯發(fā)生化學(xué)反應(yīng),產(chǎn)生額外的交聯(lián)鍵,并且高應(yīng)變下ATH/白炭黑填料網(wǎng)絡(luò)要比ATH/白炭黑/水滑石填料網(wǎng)絡(luò)更不易被打破。

圖1 CR混煉膠/硫化膠的G′和tanδ 隨溫度的變化關(guān)系Fig.1 Dependence of G′and tanδon strain of CR compoounds and CR vulcanizates

2.3 拉伸性能

圖2為L(zhǎng)DH 用量對(duì)CR 硫化膠拉伸性能的影響。由圖2看出,隨著LDH 用量的增加,拉伸強(qiáng)度不斷降低,當(dāng)LDH 用量為20份時(shí),拉伸強(qiáng)度要比空白樣下降約9.7%,這主要是因?yàn)樗昧康脑黾?造成結(jié)構(gòu)的不均一性增加,拉伸過(guò)程中更容易產(chǎn)生應(yīng)力集中點(diǎn),導(dǎo)致材料破壞。

另外,從圖2還可以看出,隨著LDH 用量的增加,CR硫化膠的扯斷伸長(zhǎng)率先上升后下降,而100%定伸應(yīng)力與300%定伸應(yīng)力則呈現(xiàn)與之相反的變化規(guī)律,分析認(rèn)為L(zhǎng)DH 用量低于10份時(shí),CR硫化膠的交聯(lián)密度下降以及橡膠分子鏈在LDH 表面出現(xiàn)較大程度滑移,導(dǎo)致扯斷伸長(zhǎng)率增加,定伸應(yīng)力下降;但LDH 用量過(guò)多時(shí),盡管LDH 團(tuán)聚傾向增大,在材料受到外力拉伸時(shí),LDH 團(tuán)聚點(diǎn)極易形成應(yīng)力集中,橡膠分子鏈可運(yùn)動(dòng)單元減小,分子鏈活動(dòng)受阻,從而使得材料定伸應(yīng)力增加且易于斷裂,扯斷伸長(zhǎng)率下降。

圖2 LDH 用量對(duì)CR硫化膠拉伸性能的影響Fig.2 Effect of amount of LDH on tensile properties of CR vulcanizates

2.4 熱穩(wěn)定性分析

圖3為N2和空氣氛圍下不同水滑石用量填充CR 硫化膠的熱重(TG)和微商熱重(DTG)曲線。

圖3 CR硫化膠在氮?dú)夥諊翱諝夥諊碌腡G和DTG曲線Fig.3 TG and DTG curves of CR vulcanizates in N2 and in air

由圖3(a)、(b)可以發(fā)現(xiàn),N2氛圍下,A1＃試樣的熱失重曲線可以分為兩個(gè)階段,第一個(gè)階段為230～360 ℃,主要是CR 脫HCl的過(guò)程和ATH的脫水反應(yīng),第二階段為360～500 ℃,主要發(fā)生主鏈的斷裂反應(yīng)和氫氧化物的脫水分解。表2為L(zhǎng)DH用量對(duì)氮?dú)夥諊翪R 硫化膠熱穩(wěn)定性的影響。結(jié)合表2中TG 分析結(jié)果,其中T5%為熱失重5%時(shí)的分解溫度,定義為起始失重溫度,Tmax為最大失重速率時(shí)的溫度;w700為700 ℃時(shí)試樣的殘余物質(zhì)質(zhì)量分?jǐn)?shù)。由表2可以發(fā)現(xiàn),添加水滑石后,隨著水滑石用量的增多,Tmax逐漸升高,主要是因?yàn)樗瘜娱g結(jié)晶水和層間碳酸根的脫去反應(yīng),吸收熱量,降低體系溫度;T5%先略微增加,當(dāng)LDH 用量高于10份后,T5%略有降低,但水滑石用量變化對(duì)N2氛圍下CR 硫化膠的質(zhì)量殘余量影響不大,說(shuō)明水滑石對(duì)CR/ATH/白炭黑硫化膠的熱穩(wěn)定性影響較小。

表2 LDH 用量對(duì)氮?dú)夥諊翪R硫化膠熱穩(wěn)定性的影響Table 2 Effect of amount of LDH on the thermal stability of CR vulcanizates in N2 atmosphere

空氣氛圍下CR 硫化膠的熱失重過(guò)程如圖3(c)和圖3(d)所示。由于氧氣的滲透,CR/ATH/LDH/白炭黑硫化膠的熱氧降解行為明顯不同于其熱降解行為。表3為L(zhǎng)DH 用量對(duì)空氣氛圍下CR硫化膠熱穩(wěn)定性的影響。由表3 看出,隨著LDH含量的增加,T5%先提高后降低,Tmax明顯提高,w700也不斷增大,說(shuō)明水滑石復(fù)配氫氧化鋁體系可以在更寬的溫度范圍內(nèi)脫水,并影響氣相中化學(xué)反應(yīng),有效延緩CR的降解,生成的氧化物也有利于炭層結(jié)構(gòu)穩(wěn)固,有效隔絕熱量和可燃性氣體,有利于CR 硫化膠熱氧穩(wěn)定性的提高。

表3 LDH 用量對(duì)空氣氛圍下CR硫化膠熱穩(wěn)定性的影響Table 3 Effect of amount of LDH on the thermal stability of CR vulcanizates in air atmosphere

2.5 氧指數(shù)(LOI)分析

LOI常用來(lái)評(píng)價(jià)阻燃材料的靜態(tài)阻燃性能,一般認(rèn)為,當(dāng)材料LOI＜22%時(shí),為易燃材料;LOI在22%～27%之間時(shí),為可燃材料;LOI＞27%為難燃材料。圖4 為L(zhǎng)DH 用量對(duì)CR 硫化膠LOI的影響。由圖4可以看出,隨著LDH 含量的增加,硫化膠的LOI 由46%增加到52%。分析可知,CR/ATH/LDH/白炭黑硫化膠阻燃性能的改善主要是有以下幾個(gè)方面:首先,本身氯丁橡膠受熱分解出HCl,可以隔絕氧氣,稀釋可燃性氣體;其次,ATH和LDH 在受熱燃燒過(guò)程中分解吸熱,并且LDH 中的碳酸根可以發(fā)生進(jìn)一步反應(yīng),生成CO2、H2O 和CO,進(jìn)一步阻隔材料與氧氣的接觸;再次,脫HCl后的CR分子主鏈斷裂,向石墨結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)變成殘?zhí)?與LDH/ATH 燃燒得到的金屬氧化物等形成炭層阻止凝聚相/氣相界面間的物質(zhì)與熱量的傳遞,起到隔氧絕熱的作用,并且LDH的燃燒產(chǎn)物具有較強(qiáng)的堿性與較高的比表面積,是一種多孔堿性物質(zhì),可以吸收CR分解產(chǎn)生的HCl,改變CR的熱分解途徑,促進(jìn)殘?zhí)籍a(chǎn)生。最后,作為填料的白炭黑具有較好的耐熱阻燃性能,能與CR 在高溫下發(fā)生反應(yīng)形成炭層,通過(guò)分解吸熱表現(xiàn)出較好的化學(xué)熱屏蔽作用,可以減緩熱量向內(nèi)部的傳遞速度,降低熱降解速率[9]。

圖4 LDH 用量對(duì)CR硫化膠LOI的影響Fig.4 Effect of LDH content on LOI values of CR composites

2.6 CONE分析

錐形量熱儀是通過(guò)對(duì)水平試樣在預(yù)設(shè)輻射熱流強(qiáng)度燃燒時(shí)的耐火行為進(jìn)行表征,可以用來(lái)預(yù)測(cè)真實(shí)的火災(zāi)情況。熱釋放速率(HRR)是指在在預(yù)置的輻射熱流強(qiáng)度下,材料被點(diǎn)燃,開(kāi)始燃燒后單位面積所釋放出的熱量,其最大值為熱釋放速率峰值(PHRR),熱釋放速率為評(píng)價(jià)材料潛在火災(zāi)危險(xiǎn)性的重要參數(shù),HRR 和PHRR 越小,說(shuō)明材料的火災(zāi)危險(xiǎn)性越低,安全性越好;總釋放熱(THR)是指在預(yù)置的入射熱流強(qiáng)度下,材料從點(diǎn)燃到火焰熄滅為止所釋放熱量的總和,將HRR 與THR 結(jié)合起來(lái),可以更好地評(píng)價(jià)材料的燃燒性和阻燃性,對(duì)火災(zāi)研究具有更為客觀、全面的指導(dǎo)作用[10]。

圖5為CR 硫化膠HRR 和THR 隨燃燒時(shí)間的變化。由圖5可以發(fā)現(xiàn),A1＃試樣的燃燒速度很快,PHRR 值和THR 值較高,有多個(gè)熱釋放速率峰出現(xiàn),說(shuō)明炭層強(qiáng)度較弱,不足以抵抗源源不斷的熱能輻射,從而露出新的表面,繼續(xù)參與燃燒。加入LDH 后,CR/ATH/LDH/白炭黑材料的HRR 峰形較空白樣發(fā)生明顯變化,PHRR 值和THR 值均不同程度地降低,而且PHRR 所對(duì)應(yīng)的時(shí)間后延,說(shuō)明LDH的加入使得CR 硫化膠的燃燒方式發(fā)生改變,這與片層狀結(jié)構(gòu)的LDH 脫水、CO2生成、HCl吸附以及形成致密炭層有關(guān),這說(shuō)明利用ATH 和LDH的相互配合,可有效提高材料的阻燃性能,降低在使用過(guò)程中的火災(zāi)危險(xiǎn)性。需要注意的是,當(dāng)LDH 加入量超過(guò)10份,材料的PHRR 和THR 值降低程度有限。

圖5 CR硫化膠HRR和THR隨燃燒時(shí)間的變化Fig.5 HRR and THR versus burning time of the vulcanized CR

2.7 煙密度分析

圖6為L(zhǎng)DH 用量對(duì)CR 硫化膠光通量的影響。在燃燒過(guò)程中,氫氧化鋁在高溫作用下失水、吸熱,本身可作為阻燃劑和抑煙劑使用,其分解產(chǎn)物Al2O3可以覆蓋復(fù)合材料表面,促進(jìn)基材脫氫,與燃燒時(shí)形成的炭化物在材料表面形成惰性屏障,從而阻止燃燒,抑制煙氣產(chǎn)生;同時(shí),Al2O3為多孔結(jié)構(gòu),比表面積很大,能夠很好地吸附復(fù)合材料燃燒產(chǎn)生的煙塵顆粒,進(jìn)一步減少煙氣的釋放。由圖6可以發(fā)現(xiàn),不加阻燃劑的空白樣與A1＃試樣相比,ATH在降低CR 硫化膠的煙密度具有明顯的促進(jìn)作用。

圖6 LDH 用量對(duì)CR硫化膠光通量的影響Fig.6 Influence of LDH dosage on the luminous flux of CR vulcanized rubber

考慮到水滑石層板上含有堿性位,對(duì)酸性氣體有吸附作用,而且水滑石在高溫?zé)岱纸馑a(chǎn)生的鎂鋁復(fù)合金屬氧化物具有較大的比表面積和表面吸附性,對(duì)燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙霧具有較好的吸附性,因此理論上水滑石的特殊結(jié)構(gòu)能夠在材料燃燒時(shí)表現(xiàn)出一定的阻燃抑煙性能。但是,通過(guò)圖6可以發(fā)現(xiàn),隨著水滑石用量的增多,CR/ATH/LDH 硫化膠的抑煙性能并沒(méi)有明顯的改善,推測(cè)一是因?yàn)锳TH的抑煙貢獻(xiàn)占主導(dǎo);二是因?yàn)樗砑恿康脑龃?團(tuán)聚的幾率增大,所以在抑煙效率上沒(méi)有表現(xiàn)出明顯的改善。

3 結(jié)論

與未加水滑石(LDH)的試樣相比,添加LDH后氯丁橡膠(CR)混煉膠的交聯(lián)程度和硫化速率下降,但LDH 用量變化對(duì)交聯(lián)程度和硫化速率影響不明顯。隨著LDH 用量的增多,CR 硫化膠的拉伸強(qiáng)度略微降低,扯斷伸長(zhǎng)率先上升后下降,當(dāng)LDH用量為10份時(shí),表現(xiàn)出最高的扯斷伸長(zhǎng)率和最低的定伸應(yīng)力。盡管LDH 對(duì)CR/ATH(氫氧化鋁)/白炭黑硫化膠的熱穩(wěn)定性影響較小,但LDH 和ATH的有效配合有利于復(fù)合材料的熱氧穩(wěn)定性和氧指數(shù)的提高,起到協(xié)同阻燃效果,并且當(dāng)LDH 用量為10份時(shí),熱釋放速率峰值(PHRR)和總釋放熱(THR)值降低明顯。