تولید نانوکامپوزیت های مقاوم در برابر اشتعال و حرارت بر پایه کوپلیمر اتیلن وینیل استات (eva)

اشتعال پذیری پلی (اتیلن-کو-وینیل استات) (eva)، پلی اتیلن سبک (ldpe) و آمیزه های آنها مشکلی است که کاربرد آنها را در صنعت سیم و کابل به عنوان عایق و روکش محدود می کند. هیدروکسید منیزیم (mdh) یک کندسوزکننده غیرسمی است که افزودن آن در مقادیر زیاد سبب افت خواص مکانیکی و فرآیندی کامپوزیت نهایی می شود. در این تحقیق به منظور بهبود خواص مقاومت در برابر اشتعال و پایداری حرارتی کامپوزیت eva/ldpe/mdh، ضمن حفظ خواص مکانیکی آن، از دو مونت مویلونیت اصلاح شده با مواد آلی (ommt) با قطبیت سطح و فاصله بسل متفاوت استفاده شد. نمونه ها با استفاده از اکسترودر دوپیچه و در دو سطح کلی افزودنی (mdh+ommt) %55 و %60 وزنی تهیه شدند. نتایج نشان داد که در نمونه های حاوی %55 افزودنی، جایگزینی حتی %2 از mdh با ommt منجر به بهبود قابل توجهی در خواص مقاومت در برابر اشتعال و پایداری حرارتی و نیز استحکام کششی می شود به طوری که نسبت به نمونه عاری از ذرات نانو مقدار شاخص اکسیژن حدی (loi) حدود %16 افزایش یافته و در آزمون سوختن عمودی (ul-94v) چکه کردن نمونه قطع می شود، ضمن آنکه پیک تخریب نمونه در نمودار مشتق تجزیه گرماوزن سنجی (dtg) به میزان ?c50 به دماهای بالاتر منتقل شده و استحکام کششی حدود %30 افزایش می یابد. بهترین خواص مکانیکی و مقاومت در برابر اشتعال در مورد نمونه دارای ماتریس eva، 53% هیدروکسید منیزیم و %2 مونت-موریلونیت قطبی به دست آمد. شایان ذکر است با توجه به نتایج آزمون پراش پرتو ایکس (xrd) ساختار این نمونه بین لایه ای-ورقه ای تشخیص داده شد. در نمونه های حاوی 5% مونت موریلونیت به علت عدم دستیابی به اختلاط مناسب خواص مکانیکی مطلوبی حاصل نشد. بعلاوه مشاهده شد ommt دارای اصلاح کننده سطحی غیرقطبی و فاصله بسل بیشتر منجر به ازدیاد طول و پایداری حرارتی بیشتر اما استحکام کششی و ویسکوزیته کمتر شد. جالب آنکه هر یک از این نانوذرات منجر به ساختار بین لایه ای شدند، درحالی که استفاده همزمان از هر دو ommt (به نسبت تقریباً برابر با نسبت eva به pe) منجر به دستیابی به ساختار بین لایه ای-ورقه ای با خواص مکانیکی، حرارتی و اشتعال پذیری بینابین شد. در خواص مقاومت در برابر اشتعال با استفاده از دو آزمون loi و ul-94v تغییری در نتایج با تغییر نوع ommt مشاهده نشد. جایگزینی %5 و %10 از ldpe با pegma و ppgma در نانوکامپوزیت، به دلیل افزایش برهم کنش بین اجزای کامپوزیت منجر به افزایش شدید ویسکوزیته، افزایش استحکام کششی به میزان 30% و کاهش انعطاف پذیری به میزان 50% شد.