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EPDM/PP动态硫化胶(EP-TPV)是目前用量最多的一种聚烯烃类热塑性弹性体,具有优异的力学性能和耐候性,同时加工简便、成本较低以及可回收利用等特点使其在汽车、建筑、电子及日用品等领域具有广泛应用。然而,EP-TPV极易燃烧,对于阻燃要求较高的领域其应用受到极大的限制。本文首先采用一步法制备出EP-TPV,考察了橡塑比、交联剂含量以及充油对体系微观形貌、凝胶含量、动静态力学、结晶、热力学及流变性能等性能的影响,寻求最佳工艺配方;其次,以三聚氰胺磷酸盐(MP)和季戊四醇(PRE)为原料,采用复配和反应挤出两种方式对EP-TPV进行阻燃,研究了FR对EP-TPV性能的影响,并对两种方式制备的阻燃型EP-TPV进行了对比;最后,选取硼酸锌(ZB)、有机蒙脱土(OMMT)及可膨胀石墨(EG)对上述阻燃型EP-TPV进行协效阻燃研究,重点考察协效剂种类和含量对体系力学以及阻燃性能的影响,探讨协效阻燃机理。研究表明:(1)动态硫化使得EPDM颗粒细化且均匀分布在PP树脂中,橡塑比增加,EP-TPV体系凝胶含量和复数粘度上升,压缩永久形变、储能模量以及硬度下降,橡塑比为40/60时体系拉伸强度和断裂伸长率达到极值20.5 MPa和554%;DCP含量能够影响EP-TPV的交联密度,DCP含量为1.2 wt%时EP-TPV的力学性能最好;环烷油促进了EPDM和PP分子链的运动,体系熔融状态下的复数粘度、储能模量以及损耗模量降低,EPDM硫化的效率提升,断裂伸长率增加,但材料拉伸强度和硬度下降;此外,EPDM和环烷油都能够阻碍PP的结晶,而DCP可以导致PP分子链部分交联或者降解,从而影响其结晶。(2)当MP和PER的摩尔配比为1.8时反应挤出过程产率最高达75.45%,摩尔比为1.6或1.8时阻燃母粒热稳定性较好,残碳率高;FR含量较高(大于25wt%),FR粒子易团聚,体系力学性能下降显著;FR粒子能够阻碍EPDM和PP分子链的运动,体系刚性提升,熔融状态下的复数粘度、储能模量以及损耗模量上升,但PP的结晶能力下降;FR含量的增加,阻燃型EP-TPV的热稳定性提升,残碳量增加,并倾向于形成连续致密的炭层结构,体系阻燃性能提升;当FR含量为35 wt%时体系阻燃性较好,UL-94测试达到V-0级;此外,相较于反应型,复配型FR的成碳效率低,阻燃效果差。(6)协效剂的加入使得体系刚性、储能模量及弯曲强度进一步提升,但断裂伸长率下降明显,少量ZB和OMMT的添加对体系力学性能影响较低,而EG则能够显著降低体系的力学性能;协效剂能够提升阻燃型EP-TPV的热稳定性,体系残碳率增加显著;OMMT协效体系形成的炭层稳定性差,协效阻燃效果不佳;少量EG的添加可以有效延缓EPDM/PP硫化胶体系燃烧,HRR和SPR明显下降;ZB的加入促使燃烧过程致密炭层结构的形成,协效阻燃效果好,当ZB含量为6 wt%时,体系达到V-0级且力学性能下降较小,适宜于EP-TPV的协效阻燃。