引言

         三元乙丙橡胶（ ethylen epropylene diene mono-mer，EPDM）是乙烯、丙烯和非共轭二烯的共聚物，EPDM 分子主链为饱和结构，仅分子侧链有少量不饱和基团，独特的分子结构使 EPDM 具有优异的耐老化、耐臭氧、耐腐蚀、电绝缘等性能，被广泛应用于建筑、汽车配件 、电缆电线等领域。但EPDM 属于碳氢材料，氧指数仅为 19 左右，非常容易燃烧，且燃烧时生烟量较大，这些都极大限制了其应用。为了解决其易燃的问题，需在 EPDM 中添加阻燃剂。传统的阻燃方法是在 EPDM 中添加阻燃效率较高的卤 / 锑阻燃体系，这类阻燃剂添加量小，对材料的力学性能和加工性能影响较小，但在燃烧时会产生大量的烟雾以及有毒、有腐蚀性的卤化氢气体，造成二次污染，很多国家颁布了关于限制使用卤素阻燃剂的法规。目前，国内外对 EPDM 阻燃的研究方向由传统的卤素阻燃剂向无毒、无卤、绿色环保的阻燃剂转变。本文对国内外关于 EPDM 无卤阻燃的研究现状进行了总结与分析，并提出了EPDM 无卤阻燃研究的发展方向。

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１ 无机金属化合物阻燃剂

     常用的无机金属化合物阻燃剂有铝酸钙、碳酸钙、硼酸锌、 Al(OH)3 、Mg(OH) 2 等，其中，Al(OH) 3 阻燃剂占无机金属化合物阻燃剂用量的 80% 以上，其具有稳定性能好、不挥发、无毒、腐蚀性小且价格低廉等优点。 Al(OH)3 的阻燃机理为： Al(OH) 3 可作为填充剂降低可燃性高分子材料的浓度，在高温时受热分解脱水，脱水形成的水蒸气可稀释氧气和可燃性气体的浓度，并带走一部分热量，抑制橡胶温度的升高；同时， Al(OH)3 脱水后在橡胶表面生成的金属氧化物覆盖物，可阻止橡胶继续燃烧，起到阻燃的作用。但是这类阻燃剂存在阻燃效率低、与橡胶的相容性差等缺点，需要在较高的添加量时才能获得适中的阻燃性能，而添加量过大必将会影响基材的力学性能和加工性能。通常用于改善无机氢氧化物阻燃性能的方法有：采用表面改性处理，使用粒径较小的微米级或纳米级的氢氧化物，与其他阻燃剂协同复配利用高填充氢氧化铝制备无卤阻燃三元乙丙橡胶。 研究发现：填充 160份氢氧化铝时，三元乙丙橡胶的拉伸强度为 5.3 MPa；用乙烯基三乙氧基硅烷对氢氧化铝进行表面改性后，三元乙丙橡胶的拉伸强度增至 5.9 MPa，氧指数由 30降为 29；而对氢氧化铝进行机械粉碎使其粒径变小后，三元乙丙橡胶的拉伸强度由 7.9 MPa增至 9.1 MPa，氧指数由26.5增至 29.0；将氢氧化铝与其他阻燃剂如氢氧化镁、三氧化二锑、硼酸锌等并用，发现单用氢氧化铝高填充三元乙丙橡胶的氧指数最高。李波等人通过采用锥形量热仪测定 EPDM 燃烧过程中热释放速率等燃烧特性，并分析燃烧产物形貌的方法，研究了不同用量的氢氧化铝及氢氧化镁对 EPDM 阻燃特性的影响。结果表明：高填充氢氧化物的 EPDM 适用于制备低烟无卤阻燃橡胶；阻燃协效剂红磷和硼酸锌可有效地促进成炭，提升材料的阻燃性能，但增大了材料燃烧时的总发烟量；添加适....