ldpe基核用电缆含磷阻燃体系的制备及性能研究

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1、密级:博士学位论文LDPE基核用电缆含磷阻燃体系的制备及性能研究作者姓名:李建喜指导教师:李景烨研究员中国科学院上海应用物理研究所学位类别:理学博士学科专业:无机化学研究所:中国科学院上海应用物理研究所2015年4月1PreparationandResearchonPhosphorus-containingFlameRetardantPropertiesoftheLDPE-baseCableforNuclearByJianxiLIADissertationSubmittedtoTheUniversityofChineseAca

2、demyofSciencesInpartialfulfillmentoftherequirementForthedegreeofDoctorofScienceShanghaiInstituteofAppliedPhysics,ChineseAcademyofSciencesApril,20152学位论文版权使用授权书本人完全了解中国科学院大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存学位论文。本

3、人同意《中国优秀博硕士学位论文全文数据库》出版章程的内容，愿意将学位论文提交《中国学术期刊（光盘版）》电子杂志社，编入CNKI学位论文全文数据库并充实到“学位论文学术不端行为检测系统”比对资源库，同意按章程规定享受相关权益。保密论文在解密后遵守此规定。论文作者签名：指导教师签名：日期：年月日3中科院上海应用物理研究所论文独创性声明和使用授权说明独创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下，独立进行研究工作所取得的成果。尽我所知，除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他人或集体已经发表或撰写过的作品或成果。对

4、本文的研究做出贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式说明并表示了感谢。本声明的法律结果由本人承担。声明人：日期：年月日学位论文使用授权说明本人完全了解中科院上海应用物理研究所关于收集、保存、使用学位论文的规定，即：1、按照应物所的要求向研究生部提交学位论文的印刷本，向信息中心提交学位论文电子版；2、应物所有权保存学位论文的印刷本和电子版，并提供目录检索与阅览服务；3、应物所可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文；4、应物所可以公布论文的全部或部分内容；5、应物所有权按规定向有关论文保存单位提交论文，并同意论文保存单位

5、向社会公布（保密论文在解密后遵守此规定）论文作者签名：导师签名：年月日年月日4摘要摘要根据核用电缆无卤阻燃要求，本论文选择了具有氮、磷协同阻燃作用的环磷腈(HPCTP)和聚磷腈(PBPP)，作为低密度聚乙烯（LDPE）的阻燃和抗辐射添加剂。分别研究了LDPE的辐照效应、HPCTP的辐照效应和热稳定性，及其复合材料的加工性能、机械性能、阻燃性能和抗辐射性能等。本论文工作的主要内容如下：（1）系统地研究了LDPE的辐照效应，并与低剂量率辐照作比较。研究了不同吸收剂量下LDPE的凝胶含量、机械性能、羰基指数、自由基产额等。凝胶含量测

6、试结果表明，不论是不同吸收剂量下还是在不同样品厚度下，凝胶含量均随吸收剂量的增加而增加，且高剂量率的电子束辐照所产生的凝胶含量均大于低剂量率的；机械性能测试结果表明，低剂量率的电子束辐照对LDPE的机械性能损伤大于高剂量率的，且样品越薄损伤越严重；羰基指数证明，低剂量率的电子束辐照对LDPE表面的氧化程度大于高剂量率的，且样品越薄氧化程度越严重，这是因为样品越薄越利于氧气的扩散；电子自旋测试结果表明，低剂量率的电子束辐照下LDPE的自由基浓度大于高剂量率的；差示扫描量热（DSC）测试结果表明，在高剂量率下，LDPE的结晶度随着

7、吸收剂量的增加先增加后降低，而对应的低剂量率下则是一直下降。（2）系统地研究了HPCTP的辐照效应和热稳定性。由于HPCTP具有富电子结构，对电子束辐照具有抵抗作用。利用高效液相色谱（HPLC）研究了辐照稳定性，当吸收剂量为1000kGy时，损失率仅为28%；同时利用高效液相色-质谱联用（HPLC-MS）研究了生成物并推断出结构；利用热重-红外联用（TG-IR）研究了它的热稳定性，结果表明，HPCTP的热分解温度为383℃，热分解的主要产物为苯及其衍生物。（3）采用HPCTP、PBPP分别与LDPE和氢氧化镁（MH）共混，制备

8、出阻燃复合材料。通过熔体流动速率、流变性能、硬度测试，证明了HPCTP、PBPP具有促进LDPE分子运动、改善LDPE与MH之间的界面作用。从而提高了复合材料的加工性能。IR、电子显微镜（SEM）、X射线衍射（XRD）表征了复合材料的组成和结构。IR、XRD表明HPCTP、P