[发明专利]一种膨胀型阻燃EVA泡沫复合材料及其制备方法和应用

说明书

技术领域

本发明属于高分子复合材料技术领域，具体涉及一种膨胀型阻燃EVA泡沫复合材料及其制备方法和应用。

背景技术

乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)具有良好的力学、加工性能、又不缺乏柔韧性和弹性。因此被广泛的应用于包装、建材、运动器材、鞋业等领域。但由于EVA泡沫材料极易燃烧，极限氧指数仅达到18%左右，大大限制了其应用范围。因此有必要对其进行阻燃改性处理。

阻燃剂的使用类型可分为添加型和反应型。反应型阻燃剂虽具备良好的阻燃性，但其工艺流程较为复杂，并且成本较高，不利于工业化且应用较为狭窄；添加型阻燃剂其阻燃工艺较为简单，成本较低，阻燃剂的种类也较多，应用范围较广。传统的添加型阻燃剂有卤系、重金属类，这两类阻燃剂虽阻燃效果较好，但其阻燃过程中会产生有毒有害的气体，不利于应用且污染环境。无机类阻燃剂成本较低，阻燃效果良好，但其添加量过大，并且与高分子基体的相容性较差，使得物理机械性能大大下降。膨胀型阻燃剂很好的避免有害物质，且与高分子基体有着良好的相容性，但阻燃效果还不稳定，因此，在EVA中添加膨胀型复配阻燃剂，合成一种阻燃效果稳定的膨胀型阻燃EVA泡沫复合材料是很有意义的。

发明内容

本发明的目的在于针对现有技术的不足，本发明提供了一种膨胀型阻燃EVA泡沫复合材料及其制备方法。所制得的泡沫复合材料具有良好的阻燃性能、加工性能和物理机械性能等优点。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种膨胀型阻燃EVA泡沫复合材料，其原料组成为：

EVA：60~100 phr；

膨胀型复配阻燃剂：10~40 phr；

发泡剂：2~3 phr；

交联剂：0.5~1.5 phr；

硬脂酸(St)：0.5~1 phr；

硬脂酸锌(ZnSt)：0.1~0.3 phr；

氧化锌(ZnO)：0.2~0.8 phr；

所述的膨胀型复配阻燃剂为：以聚磷酸铵衍生物(MAPP)为酸源和气源，可膨胀石墨(EG)作为协效剂，木粉(MF)作为碳源，MAPP、EG和MF按质量比1~4:1:3复配组成；所述的聚磷酸铵衍生物(MAPP)为聚磷酸铵(APP)和乙二胺(EDA)反应所得。

所述的发泡剂为偶氮二甲酰胺(AC)。

所述的交联剂为过氧化二异丙苯(DCP)。

所述的膨胀型复配阻燃剂的制备方法为：将木粉(MF)与邻苯二甲酸二辛酯(DOP)按照质量比为 5:1置于高速捏合机中，搅拌10 min进行增塑处理；将聚磷酸铵衍生物(MAPP)、可膨胀石墨(EG)和增塑处理后的木粉(MF)置于高速捏合机中混合均匀。

如上所述的一种膨胀型阻燃EVA泡沫复合材料的制备方法，具体包括以下步骤：

（1）将EVA和膨胀型复配阻燃剂置于密炼机均匀密炼5 min，密炼条件为100℃、转速25 rpm/min；

（2）向步骤（1）已混合均匀的物料中加入发泡剂、交联剂、 硬脂酸、硬脂酸锌和氧化锌，继续密炼10 min后出料，密炼条件为100℃、转速25 rpm/min；

（3）将步骤（2）混合好的物料趁热转移至开放式双辊筒开炼机上压制成厚度为3~5mm的薄片，裁剪成正方形片材；

（4）将步骤（3）裁剪的片材置于提前预热好的平板硫化机模具中进行模压发泡处理，制得膨胀型阻燃EVA泡沫复合材料，模压发泡处理条件为压力10 MPa、温度180℃、交流发泡10 min。

所述的膨胀型阻燃EVA泡沫复合材料应用于包装、建材、运动器材和鞋业领域。

本发明的有益效果在于：本发明制得的膨胀型阻燃EVA泡沫复合材料与传统阻燃EVA泡沫材料相比，具有更好的阻燃效果，氧指数为26.3%~27.6%， UL-94等级为V-0；、与传统阻燃EVA泡沫材料相比，具有更好的加工性能和物理机械性能，具有广泛的市场前景和显著的社会经济效益。

附图说明

图1为膨胀型阻燃EVA泡沫复合材料和普通阻燃EVA泡沫复合材料的残炭扫描电镜图；

图2为膨胀型阻燃EVA泡沫复合材料和普通阻燃EVA泡沫复合材料的HRR曲线和THR曲线；

图3为膨胀型阻燃EVA泡沫复合材料和普通阻燃EVA泡沫复合材料的拉伸强度曲线。

具体实施方式

以下结合具体实施例对本发明做进一步说明，但本发明不仅仅限于这些实施例。

对比例

一种EVA泡沫复合材料，其原料组成为：

EVA：80 phr；