无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备与性能研究

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1、东华大学硕士学位论文无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备与性能研究姓名：徐亚新申请学位级别：硕士专业：应用化学指导教师：虞鑫海2012-01O无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备与性能研究摘要随着工业的发展，电线电缆需求量日益增加，而用于电线电缆的绝缘护套料大多属于有机聚合物，这类电线电缆在高压、热源、一定温度、氧气浓度等条件下易引发燃烧。所以聚烯烃电缆料的阻燃显得十分必要，含卤阻燃剂阻燃效率高，但是火灾发生时，含卤阻燃材料会释放大量有毒气体，对人类、环境造成“二次危害”。因此，随着人们对环保的要求，开发新型、无卤阻燃聚烯烃电缆料是电缆材料研究领域的热点。阻燃聚烯烃电缆料

2、常用的无卤阻燃剂主要是无机阻燃剂、磷系化合物、氮系阻燃剂，因为这类阻燃剂在燃烧时不挥发、不产生有毒气体，所以深受国内外相关领域的青睐。聚烯烃电缆料的基体树脂主要是以聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、乙烯．醋酸乙烯酯共聚物(EVA)为主。本课题主要研究氢氧化镁阻燃EVA电缆料，包括氢氧化镁的改性、氢氧化镁与其他阻燃剂的复配、无卤含磷阻燃剂制备、相容剂对体系力学性能、阻燃性能、加工性能等的影响。本文的主要研究包括：(1)氢氧化镁的改性及阻燃EVA电缆料的制备与性能研究O无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备与性能研究通过KH550硅烷偶联剂改性氢氧化

3、镁阻燃剂，利用傅利叶变换红外光谱仪(FT瓜)、粒径分布仪对KH550改性的氢氧化镁阻燃剂进行表征。研究了多种因素对EVA电缆料的力学性能和阻燃性能的影响，包括氢氧化镁的粒度、氢氧化镁的改性、氢氧化镁的含量；讨论了相容剂A4085、MC328、ME对体系的力学性能和阻燃性能的影响。试验结果发现随着氢氧化镁用量的增加，EVA电缆料的阻燃性。能得到提高，力学性能下降；经过KH550改性的氢氧化镁可以显著改善复合材料的力学性能、阻燃性能；氢氧化镁的尺寸越小，体系的综合性能越好；相容剂的加入有利于力学性能的改善。(2)经KH550改性后的氢氧化镁与Si02、MC

4、A复配，阻燃EVA电缆料的制备与性能研究本文采用KH550改性的氢氧化镁作为主阻燃剂，并与气相二氧化硅(Si02)、三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)配合使用，在体系中添加一定量的相容剂MC328，阻燃EVA电缆料，实验结果表明在阻燃剂总量不变的情况下，两种阻燃剂的复配使用不仅可以提高体系的阻燃性能，且力学性能也得到改善。(3)无卤含磷阻燃剂的制备，将其与KH550改性的氢氧化镁阻燃剂复配，阻燃EVA电缆料的制备与性能研究通过9，10一二氢。9一氧杂．10。磷杂菲一lO一氧化物(DOP0)与4，47．双马来酰亚胺基二苯甲烷(BMI)合成一种无卤含磷阻燃剂(简称

5、DB)，利用FTIR对其特征吸收峰进行表征。硅烷偶联剂KH550改性无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备与性能研究氢氧化镁(MH)为主阻燃剂(KH550．Ⅻ)，DB为协效阻燃剂，制备KH550．MH／DB／EVA、KH550．MH／DB／EVA／HDPE电缆料体系，研究和对比了DB、EVA、皿PE的含量对复合材料的力学性能、加工性能、垂直燃烧性、吸水率的影响，其结果发现，无卤含磷阻燃剂作为一种协效阻燃剂对体系的阻燃性能、力学性能都有较大提高；当EVA占体系的36％、}玎DPE占体系的9％，体系的阻燃级别为V-O级，断裂伸长率达到108％，拉伸强度达到11．7MP

6、a。通过比较各个体系的综合性能，结果表明：气相Si02协效KH550．MH2阻燃EVA，体系的综合性能最优，当KH550．MH2阻燃剂质量分数为55％，Si02的量为8％时，体系的阻燃级别达V-O级别，断裂伸长率达到168％。乙烯关键词：阻燃，氢氧化镁，乙烯．醋酸乙烯酯共聚物，高密度聚O麟无卤阻燃聚烯烃电缆料的制备与性能研究PREPARATIONANDPRoPERTYSTUDYoFCABLEM【ATERIAI．SMoDⅡrIEDBYHALOGEN．FREEFLAMERETARDANTSABSTRACTWiththedeVelopmentofindust

7、ry，thedemalldsofwireandcableareincreaSin昏MostiIlSulatorandsheathearemade行om0r髟unicpolymers，wllichareeaSytoconnagateinheat，llighpressure，acenaintemperatureandoxygencontent．SoitisnecessaDrtoimproVethefireresistanceofpolyolefincablematerials．Halo薛nnameretardamtwKchhaVeexcellentname

8、retardantpropenies．Buttheywillrele2LsepoisonouS