添加奈米黏土對LDPE泡棉與EVA熱安定性與燃燒性之影響

Effect of Nanoclay Addition on the Thermal and Fire Properties of LDPE foam and EVA Copolymer

陳柏廷(Po-Ting Chen)

指導教授 ： 郭文正

國立臺北科技大學/工程學院/化學工程研究所/碩士(2007年)

摘要

此研究首先將有機黏土以不同比例添加於LDPE泡棉中摻合磷氮系膨脹型阻燃劑製成阻燃級的複合材料，經由LOI、Cone Calorimeter檢測燃燒性質，實驗結果顯示，添加奈米黏土可提高阻燃性質並且可使物料在燃燒時之尖峰釋放率和遮煙係數明顯降低。以上結果均顯示，添加奈米有機黏土不僅可提升熱安定性，對於阻燃性也有所提升，並且在燃燒過程中會使焦炭層膨脹的更完整，更能夠降低發熱量，能有效的阻隔氧氣及熱傳遞之輔助功效。
並將奈米黏土以不同比例添加於EVA(乙烯-醋酸乙烯酯共聚物Ethylene Vinyl Acetate copolymer）中，成為EVA/clay奈米複合材料，並經由XRD、TEM檢測顯示，可知奈米黏土呈現脫層型態於EVA中，熱重損失測試(TGA)也顯示，添加奈米黏土於EVA的熱性質隨著奈米黏土添加量增加而有所提升。再經由Cone Calorimeter檢測燃燒性質，實驗結果顯示，添加奈米黏土可使尖峰釋放率明顯降低。

關鍵字

有機黏土 ； 奈米複合材料 ； LDPE泡棉 ； EVA ； 熱性質 ； 圓錐量熱儀

並列摘要

The main objective of this study was to investigate the effect of organoclay addition on thermal and fire properties of low density polyethylene (LDPE) foam and Ethylene Vinyl Acetate copolymer (EVA).
Nanoclay、P-N type intumescent flame retardant、cross-linking agent and blow agent have been mixed with LDPE to prepare flame-retarded LDPE foam. LOI and cone calorimeter (CONE) experiments showed that the presence of organoclay in the flame-retarded LDPE foam was not only improve its thermal stability but also reduce its maximum heat release rate and extinction coefficient.
EVA/CLAY hybrids have been prepared by melt-blending. The exfoliated structures of clay in the hybrid were characterized by XRD and TEM. TGA and cone calorimeter data shown that nanoclay improve the degradation pathway and also improve its thermal stability.

並列關鍵字

Nanocomposite ； Low density polyethylene foam ； Ethylene vinyl acetate ； thermal property ； cone calorimeter

參考文獻

[54].黃春萍，金屬氫氧化物與奈米黏土於EVA防火相乘效應之研究，碩士論文，國立台北科技大學化學工程研究所，台北，2005。

[53].魏文龍 以亞磷酸二乙酯作為熱延遲性的環氧樹脂 硬化劑及其硬化樹脂性質，碩士論文，研究私立中原大學化學工程所，中壢，2003

[55].詹勲涵，EVA/Clay奈米複合材料流變性質之研究，碩士論文，國立台北科技大學化學工程研究所，台北，2005。

[57].曾琴豊，添加奈米年土隊阻燃及EPDM熱安定性與燃燒性之影響，碩士論文，國立台北科技大學化學工程研究所，台北，2006。

[4]. Yu, L., Wang, W., Xiao, W.Polymer Degradation and Stability 86 (1), pp. 69-73,2004