阻燃聚烯烃电缆料的制备及性能研究

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1、四川大学硕士论文阻燃聚烯烃电缆料的制备及性能研究材料学专业硕士生：温晓炅指导教师：刘艳摘要用于电线电缆的绝缘料和护套料大都是有机聚合物，在一定的温度和氧气浓度下会引发燃烧。为减少火灾隐患，对电线电缆所用的聚合物进行阻燃处理是十分必要的。目前，工业上阻燃聚烯烃电缆料主要是通过添加卤素或金属氢氧化物等阻燃剂制备的。十溴联苯醚(DBDPO)是一个阻燃效率高、在电缆中应用广泛的卤素阻燃剂。该阻燃剂在2005年lO月15日公布的欧盟委员会决议中，已被列入《电子电气设备中限制使用某些有害物质的指令》的豁免清单。该决议将对十溴联苯醚的继续使用产生深远的影响。但该阻燃体系是否会影响基体树脂的抗老化性能，尚未

2、引起人们的关注。本文通过自然通风的电热老化箱和差示扫描量热仪研究了溴锑阻燃体系对阻燃聚乙烯(PE)材料热老化性能的影响。研究表明，溴锑阻燃LDPE经热氧老化后，拉伸强度略有增加，而断裂伸长率则大幅度降低。氧化诱导期(O．I．T)测试表明，热氧老化后，阻燃LDPE和未阻燃LDPE的O．I．T都有所降低。相比较于未阻燃体系，溴锑阻燃体系可以显著提高LDPE的O．I．T值。进一步分析表明，在溴锑阻燃体系中，Sb203是提高LDPE氧化诱导期的有效成分。氢氧化镁阻燃剂与聚烯烃相容性差。未经表面处理的Mg(OI-1)2阻燃剂添加到聚烯烃中，会带来力学性能的恶化，因此对MgCOH)2的表面改性是非常必要

3、的。本文采用了脂肪酸类、硅烷类偶联剂、钛酸酯类偶联剂对氢氧化镁进行表面改性处理，研究了其对LDPEAVIH复合体系力学及加工性能的影响。实验表明Mg(Ol-I)2经所选用的偶联剂处理后，能显著提高LDPE／MH复合体系的断裂伸长率，但其拉伸强度有不同程度降低。其中脂肪酸类的Ste．Zn，硅烷类偶联四川大学硕t论文剂的A151，钛酸酯类偶联剂JN201均优于同类其它偶联剂。单用氢氧化镁阻燃聚烯烃电缆。需要很高的填充量才有较好的阻燃性能，这会导致材料力学性能的恶化。本文采用溴锑阻燃体系、红磷母料、膨胀石墨阻燃剂分别与Mg(OH)2配合使用，研究表明在阻燃剂总量不变的情况下，少量加入以上三种中任意

4、一种阻燃剂均能有效提高体系的阻燃性能；除了膨胀石墨外，红磷母料和溴锑阻燃体系还有助于力学性能的改善。在大量的实验基础上，使用优化出的配方及处理方法，制备的无卤阻燃电缆料产品，性能达到中国通信行业标准YD／T1113-2001的要求值，有一定的市场前景。关键字：阻燃电缆，热老化，表面处理，聚乙烯，氢氧化镁，十溴联苯醚四川大学硕士论文AbstractMostinsulatorandsheathearemadefromorganicpolymers,whichareeasytoburnate,ci'talntemperatureandoxygencontent．Itisnecessarytoimp

5、rovethefireresistanceofpolymersusedinwireandcable，forthesafetyreason．Atpresent,mostofflameretardantsusedforpolyolefincablearehalogenatedcompoundsandmetalhydroxides．Asahigheffectivehalogenatedflameretardants，decabromodiphenylether(DBDPO)playsanimportantroleinflame—retardedcable．Itisuncertainwhethera

6、dditionofDBDPOaffectsthea西ngpropeaiesofresin．EffectofDBDPO／Sb203onthethermalagingpropertiesofflame-retardedpolyethylene(PE)wasstudiedbynaturalairedelectricagingboxandDifferentialScanningCalorimetry(DsCl．Mechanicaltestshowedmat‘afterthermalaging,thetensionstrengthofhalogenatedflameretarded．LDPEincre

7、asedalittle，buttheelongationatbreakdroppedbadly．Oxygeninductionindex(0，I．DdecreasedafterageingforLDPEwithorwithoutflameretardant．TheO．I．TofLDPEtreatedbybromine／antimonyflameretardaatsystem．significantlyincr