石墨烯納米片提高EVA材料阻燃性能

??????? 因為物理化學特性較為理想，乙烯-乙酸乙烯酯共聚物（EVA）廣泛性適用于眾多領(lǐng)域，例如兒童玩具，制鞋業(yè)，熱融黏合劑和絕緣材料。但是，像大部分聚合物相同，EVA具備高易燃性，在具體使用中會形成火災事故危險。石墨烯納米片（GNS）是數(shù)張石墨烯薄片，借助規(guī)模性商業(yè)化生產(chǎn)的快速發(fā)展，具備了石墨烯相似的良好阻燃性和較低的生產(chǎn)成本。

研究人員選用OMMT和GNSs做為阻燃增效劑制取EVA/IFR復合材料。為了能改進IFR和EVA基體間的相容性，挑選熱塑性聚氨酯（TPU）做為碳化劑。GNS以TPU/GNS母料的方法添加以改進分散性。當溫度小于300℃時，初始EVA是熱穩(wěn)定的，并觀測到3個熱失重的過程。在300-400°C的溫度范圍內(nèi)，第一熱失重階段是乙酸的因素。在410-490℃（中溫范圍）的較高溫度范圍內(nèi)的第二熱失重階段是關(guān)鍵的失重階段，它是因為聚乙烯鏈的降解而致。在第三環(huán)節(jié)（高溫范圍）的重量損失較小，這可能是殘余焦炭的熱降解形成的。

做為最重要的技術(shù)參數(shù)，HRR適用于評定火災事故強度。初始EVA在引燃后燃燒特別快，快速到達HRR峰值，PHRR達到2688.01kWm-2。當將IFR添加到EVA基體中時，HRR曲線圖展示出平緩的峰值，而且相比于初始EVA，PHRR減低70％。這是由于膨脹型保護焦炭最先在燃燒的過程中形成，這可以保護底層EVA基體免受熱流和火災事故的影響。這種也會形成HRR減低。伴隨樣品持續(xù)曝露于熱量下，會形成更多的氣體，而且這種氣體會破壞保護性炭。隨后，可燃氣體和熱量散開，形成HRR再度增加并形成平緩的HRR峰值。將OMMT或GNS納入EVA/IFR系統(tǒng)時，EVA2和EVA3的PHRR都是會減低，峰值也會推遲。

這種結(jié)果可以歸功于形成更緊湊和連續(xù)的保護性炭層，而且穩(wěn)定的炭層可以更合理有效地保護EVA基體免受熱和氧的影響。OMMT和GNSs用于增效劑借助熔融共混生產(chǎn)膨脹型阻燃EVA復合材料。為EVA材料在具體中的使用給予了實驗室基礎(chǔ)。

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