卖阻燃剂的小女孩分享阻燃粘结剂复配协效阻燃 EPS 泡沫

关键词 可发性聚苯乙烯泡沫；粘结剂；可膨胀石墨；阻燃剂

1引言

卖阻燃剂的小女孩

2 实验部分

阻燃 EPS 泡沫的制备：将一定量的 DG（阻燃粘结剂）及阻燃剂（EG）与 5 g 的预发泡 EPS 颗粒置于烧杯中，充分搅拌均匀。之后倒入 100 mm×100 mm×20 mm 的不锈钢模具中，并将模具放进预先加热至 120 ℃的平板硫化机中热压，之后转移至冷压机中冷压固定形状，随后放进

60 ℃烘箱中烘至恒重。最后用泡沫切割机裁成相应尺寸的测试样条。

3 结果与讨论

3.1 FR-EPS 的阻燃性能

LOI 和垂直燃烧测试是评价材料阻燃性能的经典测试。如表 1 所示，纯 EPS 极易燃烧，LOI 值仅为 17.0%，而 DG 和 EG 的引入可显著提高泡沫的阻燃性能。结果表明，EPS-44%DG/EG 的 LOI 值最高，为 36.0%。在垂直燃烧测试中，纯 EPS 在点火过程中完全燃烧，严重滴落，火焰蔓延至夹具，而在加入阻燃剂后可通过 V-0 级。表 1 列出了 EPS 及其复合材料在锥形量热测试 50kw/m2 功率下的详细参数。从表中可以看出， 纯 EPS 泡沫极易燃烧， PHRR 值高达

（575.8kW/m2）。添加阻燃剂后，PSPR 明显降低。EPS-44%DG/EG 的 PSPR 仅为 138.2 kW/m2，比纯 EPS 泡沫的 PSPR 低 76.0%。随着阻燃剂含量的增加，PSPR 反而增加，这是因为阻燃粘结剂对热释放有一定的贡献，THR 值与 PHRR 的变化趋势相同，EPS 泡沫的 THR 值较高（15.5 MJ/m2），EPS-44%DG/EG 的 THR 值最低（12.6 MJ/m2）。

Fig. 1. Digital photos of EPS composites during vertical burning tests.

Table 1. LOI, UL-94 and cone calorimeter testing results of EPS composites.

3.2 FR-EPS 的力学性能

EPS 的力学性能在建筑保温领域的实际应用中有着重要的意义。纯 EPS 的压缩强度为 32.1 kPa，而 FRS-EPS 的压缩强度大幅提高。特别是 EPS-58%DG/EG 为 77.2 kPa，与纯 EPS 相比提高了 140%。由于粘结剂在 EPS 珠粒的表面与间隙间起到的支撑作用，随着粘结剂添加量的增大，支撑作用逐渐增强，从而提高了 FR-EPS 的压缩强度。

Fig 2. Compressive strength of neat EPS and its composites.

3.3 FR-EPS 的保温性能

由于阻燃剂的较高的阻燃效率，使得其在相对较低的添加量下实现了较好的阻燃性能，对材料的保温性能影响较小。纯 EPS 的导热系数为 30.3 mW/(m·K），阻燃样品仅增加到 33.0 mW/(m·K）（EPS-44%DG/EG），仅仅增加了 8.9%。表明阻燃剂的添加并未破坏 EPS 的保温性能。

Table 2. The density and thermal conductivity of neat EPS and its composite

4 结论