（西安交通大学电力设备电气绝缘国家重点实验室，陕西西安710049）氧化物的酸碱性对红磷的阻燃效果有重大影响；红磷阻燃具有饱和性；DSC分析和热老化实验表明，红磷对三元乙丙橡胶材料的热老化稳定性有不良影响，可通过调整配方加以解决。

　　4：A三元乙丙橡胶具有优良的耐老化、耐水、耐热变形及电绝缘等性能，在船用及移动用低、中压电缆上得到了广泛应甩但同大多数高聚物材料一样，三元乙丙橡胶也很容易燃烧，纯胶的氧指数只有19左右。为此必须开发阻燃性的三元乙丙橡胶材料以满足其使用要求目前普遍采用添加金属氢氧化物（主要是Mg（OH）2和Al（OH）3）作为阻燃剂的方法来制备无卤阻燃的三元乙丙橡胶材料在这一方法中，为了得到高氧指数的三元乙丙橡胶材料，必须添加大量的Mg（OH）2和Al（OH）3，从而造成其断裂伸长率大幅度降低，产品的加工性能和柔软性显著下降为克服这一不足，人们采用不同的方法加以改进，比如：高聚物本体结构接枝或共混改性、无机阻燃颗粒的超细化或表面处理等，但效果并不十分理想作为磷系阻燃剂的红磷具有添加量少，即可有效地提高材料的阻燃性，且对材料的力学性能影响又很小的优点为此，本文在氢氧化镁阻燃的三元乙丙橡胶体系中，首次采用加和阻燃原理，加入少量红磷，以期在减少氢氧化镁用量的情况下，大幅度提高材料的阻燃特性，同时使其力学性能能够满足使用要求1.1原料400目，上海化学试剂四厂产品；Si2：400目，浙江湖州硅微粉厂产品；RP（红磷）：400目，湘潭大学提供。

　　1.2测试仪器T5K型拉力机（英国）；氧指数测定仪（南京）；差热分析仪（日本）1.3制样胶料在开炼机中混炼完毕后，以160CX30min的条件在平板硫化机中进行硫化，然后按照不同的实验要求切片，制成所需试样主要实验有拉伸性能测定氧指数测定以及差热分析等。

　　配方由固定成分和变化成分两部分组成，其中固定成分的质量份数为：EPDM10C；DCP4；共交联剂3变化成分包括红磷Mg（OH）2和Si2其中Mg（OH）湘SO2用偶联剂处理2结果与讨论2.1红磷在三元乙丙橡胶阻燃材料中的阻燃特性从实验的氧指数结果来看，红磷在三元乙丙橡胶阻燃材料中的阻燃特性有3点：饱和性、与Mg（OH）2的加和阻燃以及Si2对其阻燃效果的抑制1是Si2含量为20，Mg（OH）2含量为零时，阻燃材料的氧指数与红磷用量的关系曲线从Fig.1可知，随着红磷用量的加大，氧指数开始呈大趋势，但当其添加量达到9份后，阻燃材料的氧指数达到饱和。这说明红磷对三元乙丙橡胶材料具有阻燃作用，但根据以往的研究结果，磷系物质之所以对高聚物材料具有阻燃作用，是因为在燃烧过程中材料表面形成了一层致密的交联碳膜这层碳膜的阻燃性良好，并能够防止热分解气体的挥发及隔绝燃烧反应供热在红磷与三元乙丙橡胶复合体系中，燃烧时交联碳膜的形成可能是由于在此过程中发生了三元乙丙链段上的活泼氢原子，如叔碳氢原子等的脱离反应所致由于这类氢原子的含量有限，所以当红磷的含量超过某一临界值后，*终形成的交联碳膜的结构都是一定的，其阻燃效果也就一样，达到了饱和值。

　　2.1.2S2对红磷阻燃效果的抑制作用：在Tab. 1的配方中，红磷和Mg（OH）2的用量不变（各为9份和50份），仅改变Si2用量从实验结果可看出，随着S02含量的降低，氧指数大幅度提高当Tab. 1各配方中都不含红磷而其它组分不变时，所得材料的氧指数都为23，说明Si2对Mg（OH）2的阻燃效果无影响因此可得出结论：Si2对红磷在三元乙丙橡胶中的阻燃效果有抑制作用。

　　Si2属于酸性物质，当它溶于三元乙丙橡胶燃烧过程形成的水中时，溶液就呈酸性，即有较大浓度的H存在这种离子由于质量小、半径小，易被碳链所吸附，从而在一定的区域内使碳链带上正电荷氢元素要以原子形式离开它时，受到的阻力就大了。因此在这些区域，氢原子就不易被磷系物质夺去从宏观上看来，在有Si2分布的地方，碳膜的致密性下降，材料的阻燃性能降低2示出在不含红磷和含有9份红磷的配方中（都含有20份Si2），氧指数随Mg（OH）2含量的变化在Mg（OH）2含量相同处两条曲线的氧指数差值相等，说明红磷与Mg（OH）2在三元乙丙橡胶中起到加和阻燃的效果，即总的阻燃效果等于各自单独作用时效果之和存在使红磷有可能更易夺去乙丙橡胶链段上的氢原子。但是红磷阻燃的饱和性说明，在其处于饱和态时，这一点并不能使其阻燃效果进一步提高；即使它有可能使红磷夺去一些原本不活泼的氢原子，但局部区域阻燃性的提高，并不能从整体上提高材料的阻燃性，因为燃烧是从阻燃性差的地方首先开始的。

　　2.2红磷对三元乙丙橡胶阻燃材料热老化稳定性的影响由于Si2对红磷阻燃效果有抑制作用，同时Mg（OH）2对三元乙丙橡胶有明显的强作用，所以设计了不含Si2的配方结果表明，当Mg（OH）2含量为100份，红磷含量为9份时，氧指数可达到35，且拉伸性能良好，远远高于电线电缆用三元乙丙橡胶材料的要求但材料热老化稳定性有重大的影响。

　　9份红磷，6试样为在5试样的基础上加入高效抗老剂可见，红磷会大大降低三元乙丙橡胶阻燃材料的热老化稳定1性加入高效抗老剂后，其热稳定性又得以提高。

　　3和4），红磷的加入会使材料的交联和热氧化的起始温度明显降低可以认为这是由于部分红磷分子在较低温度活性较大，夺去了三元乙丙橡胶链段上的氢原子，使其变为游离基的缘故。这一点也进一步证明了磷系物质阻燃机理的正确性