摘 要

由于可瓷化EVA复合材料的基体材料具有成本较低、优良的理化性能且无有毒气体的释放等诸多压倒性优势，因此以EVA为基体的陶瓷化复合防火材料更适合应用于电线电缆领域。本实验主要研究目的是研究有机蒙脱土（OMMT）对以EVA为基体的陶瓷化复合防火材料性能的影响并确定最佳实验配方。本实验制备方法为往EVA中添加含量的有机蒙脱土，并且对试样进行烧蚀，根据瓷化性能来表征有机蒙脱土含量对以EVA为基体的陶瓷化复合防火材料性能的影响。由4组实验配方及实验数据分析可知：当EVA、硅灰石和玻璃粉的比例为2：2：1时，以EVA为基体的陶瓷化复合防火材料试样的尺寸收缩率随着OMMT含量的增大而增大；吸水率随着OMMT含量的增大而减小；体积密度随着OMMT含量的增大而增大；弯曲强度随着OMMT含量的增大而增大，最大载荷随着OMMT含量的增大而增大。

关键词：EVA基体 陶瓷化 分析 材料性能

Preparation and properties of EVA/OMMT nano composite materials

Abstract

The porcelain EVA composite matrix material with low cost, excellent physical and chemical properties and the release of toxic gases etc. many overwhelming, so to EVA for ceramic substrates of fireproof composite is more suitable to be used in the field of electric wires and cables.In this experiment, the main purpose of the study is of organic montmorillonite (OMMT) on EVA for ceramic substrates of fireproof composite performance and to determine the best experimental formula. Prepared by this experiment method to add content to the EVA of organic montmorillonite, and the sample is ablated, according to porcelain performance to characterization of organic montmorillonite content on EVA for ceramic substrates of fireproof composite performance . by the experimental formula and experimental data analysis shows that: when the EVA and the proportion of glass powder and wollastonite is 2:2:1, EVA for ceramic substrates of fireproof composite sample size shrinkage rate was increasing with the increase of the content of OMMT; water absorption rate decreases with the increase of the content of OMMT; bulk density increases with the increase of the content of OMMT; bending strength increases with the increase of the content of OMMT, maximum load with increase of content of OMMT increases.

Key word:EVA matrix; Ceramic; Analysis; Material properties

目 录

摘要 Ⅰ

Abstract Ⅱ

第一章 绪论 1

1.1 研究背景 1

1.2 基体材料 2

1.2.1弹性体或橡胶 2

1.2.2热塑性树脂 3

1.2.3热固性树脂 4

1.2.4EVA简介 4

1.3 成瓷填料 5

1.3.1 种类 5

1.3.2 助熔剂玻璃粉 5

1.3.3 成瓷填料硅灰石 6

1.3.4 成瓷填料蒙脱土 6

1.3.5 作用 7

1.4 瓷化机理 8

1.5 国内外研究现状 8

1.6论文研究目的及意义 9

第二章 实验部分 11

2.1实验内容与目的 11

2.2实验原料 11

2.3 实验主要设备及仪器 11

2.4 实验试样制备 12

2.5 实验具体步骤 13

2.5.1 烧蚀实验 13

2.5.2 吸水率测定实验 14

2.5.3 体积密度测定实验 14

2.5.4 弯曲实验 15

2.5.5 差动热分析实验 15

第三章 实验配方与结果 17

3.1 OMMT系列复合材料性能测试 17

3.1.1实验配方 17

3.1.2实验结果 17

3.2 EWT系列复合材料性能测试 19

3.2.1实验配方 19

3.2.2实验结果 19

3.3 EWTO系列复合材料性能测试 22

3.3.1实验配方 22

3.3.2实验结果 23

3.4 配方优化及其性能测试 26

3.4.1优化配方 27

3.4.2实验结果 27

第四章 实验结论分析与展望 31

4.1实验结论与分析 31

4.2 展望 31

参考文献 32

致 谢 35

第一章 绪论

1.1 研究背景

近些年来，特别是美国911事件以后，以及国内几家大型公共娱乐场所、化工、煤矿、商厦火灾造成惨痛的人民生命和财产重大损失后，人们对消防、防火安全有了更加深刻的认识。随着城市人口的急剧增长，高层建筑、宾馆酒店、大型超市、医院、车站、机场不断的增加，地铁、隧道交通的建设，以及大型公共体育、娱乐场所、公共交通设施的增加，消防、防火安全的重要性凸现出来。如何在火灾的情况下，在一定时间内保障电力和通讯的畅通^[1]，最大限度地赢得宝贵的抢救时间，减少人员的伤亡和生命财产的损失，这是人们一直在不断探索的课题^[2]。

大多数天然高分子材料和合成高分子材料都可以燃烧。燃烧分为蒸发燃烧、分解燃烧和表面燃烧3种。高分子材料由于不会挥发，因而以分解燃烧居多。为了防止燃烧，确保国家和人民生命财产的安全，根据国内外有关安全防护和阻燃法规定，必须对建材、织物、电子电器、化工、石油、采矿和所有引进的家电产品材料进行相应的阻燃处理^[3]。人们最先使用的是含卤阻燃剂，但由于在燃烧过程中此阻燃剂产生大量烟雾和有毒性气体，这会威胁人类的生命以及生存环境。因此，现在已较少使用。而另一种较为普遍的是金属氢氧化物（例如氢氧化铝、氢氧化镁）与硼酸锌的协效阻燃，然而要达到所需的阻燃要求，金属氢氧化物的载入量一般占总量的50％。这将导致混合物的机械性能下降。近年来，许多科研工作者将目光聚焦于另一种无卤阻燃方式-膨胀阻燃剂。与ATH、MH等阻燃剂相比，其优点是阻燃效率高，燃烧时低烟且无熔融滴落。同时它的缺点在于，在燃烧之后，形成一种强度很低的多孔膨胀结构或由于膨胀过度而破裂成粉末状^[4]。

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