低卤阻燃聚氯乙烯粉末丁腈橡胶共混型热塑性弹性体研究

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1、硕士学位论文摘要聚氯乙烯/粉末丁腈橡胶(PVC/PNBR)共混型热塑性弹性体由于具有橡胶状外观和手感、低温下比较柔软、撕裂强度较高、永久变形小、耐磨性好、耐油或溶剂性好等优点，可以在诸多场合用来代替橡胶。但是PVC/PNBR共混型热塑性弹性体中含有易燃的小分子酯类增塑剂，导致材料阻燃性相比硬质聚氯乙烯大大降低，同时燃烧时会释放出大量有毒气体，在火灾事故中容易产生二次灾害，从而影响了它的使用。为了提高材料的阻燃性能，可以在聚氯乙烯和粉末丁腈橡胶的二元机械共混热塑性弹性体的基础上加入适量无机水合物阻燃剂和不同的协效阻燃剂，从而可以得到综合性能较好、成本便宜的低卤阻

2、燃PVC/PNBR共混型热塑性弹性体材料。本课题主要研究了低卤阻燃PVC/PNBR共混型热塑性弹性体体系，重点考察了共混物的力学性能、阻燃性能、热稳定性能。同时考察了氢氧化镁的表面处理对低卤阻燃PVC/PNBR热塑性弹性体性能的影响。在研究铅盐类稳定剂、金属皂类稳定剂的单用、并用，对于低卤阻燃PVC/PNBR共混型热塑性弹性体热稳定性能的影响时发现：铅盐类热稳定剂单用时，热稳定效果3PbO>2PbO。2PbO、3PbO并用时可以相应提高体系的刚果红试纸初始变色温度，体系的刚果红试纸初始变色时间低于单用3PbO的体系，但高于单用2PbO的体系。金属皂类热稳定剂单

3、用时，硬脂酸钡、硬脂酸钙用量分别为3phr和6phr时，刚果红试纸初始变色时间大于50min，而硬脂酸锌不适合单独作为热塑性弹性体的热稳定剂。金属皂类热稳定剂两两并用时，热稳定性较好的比例分别是Bast/Cast＝3:1、2:1，Bast/Znst＝3:1、2:1和Cast/Znst＝2:1。当采用Bast/Cast/Znst三者并用时，Bast/Cast/Znst=3:1:1稳定效果好。对于PVC/PNBR共混型热塑性弹性体的阻燃性研究，重点集中在氢氧化镁的用量以及和三种协效阻燃剂的配合上。实验发现：在国产MH阻燃PVC/PNBR共混型热塑性弹性体的基础上，

4、分别加入协效阻燃剂可以使得体系的氧指数有较明显的提高，其中国产MH20phr、Sb2O36phr、ZB10phr、AOM1phr时，共混物的综合性能最佳，其催化成炭效果明显，同时可以有效抑制芳烃类物质释放。这时体系的微观形态紧密，粉体分散均匀。在二元/三元协效阻燃体系中，当使I摘要用协效阻燃剂Sb2O3/ZB/AOM为6/6/0或6/10/1时，都显示超细化与表面处理相结合，可最大限度地发挥氢氧化镁的阻燃性能。在采用进口氢氧化镁阻燃体系中，当MH(H5C)60phr，Sb2O310phr，ZB12phr，AOM3phr，此时共混物的综合性能最佳。同样粉体在体系

5、中分散均匀，虽有少量空洞出现，但对宏观力学性能影响不大。最后在考察氢氧化镁的表面处理对低卤阻燃PVC/PNBR热塑性弹性体性能的影响时发现：分别采用0.5phr的NDZ-401型钛酸酯偶联剂配合0.5phr的液体石蜡，3phr的SG-Si602型硅烷偶联剂配合1phr的液体石蜡，0.5phr的硬脂酸作为表面活性剂配合0.5phr的液体石蜡干法处理氢氧化镁，可以使体系的拉伸强度相应提高。另外，分别采用1.5phr的NDZ-101型钛酸酯偶联剂和异丙醇配合，采用1.5phr的KH-845-4型硅烷偶联剂和二甲苯配合，采用1.5phr的硬脂酸和无水乙醇配合湿法处理氢

6、氧化镁，也同样会使体系的拉伸强度提高。其中，硬脂酸处理主要以化学成键的方式存在粉体表面；其他偶联剂处理主要是以物理吸附作用于粉体表面。通过不同处理方式的比较，发现干法处理的效果相对较好。关键词：聚氯乙烯粉末丁腈橡胶氢氧化镁共混低卤阻燃热稳定性II硕士学位论文ABSTRACTPVC(polyvinylchloride)/NBR(nitrile-butadienerubber)thermoplasticelastomerpossesseshighertearstrength,higherabrasionresistance,resistancetooilandso

7、on.Sothiselastomericblendcanbeusedintheindustrytoreplaceconventionalrubber.However,inordertoprocesseasily,itrequiresanorganicplasticizer,suchasDOP[di(2-ethylhexyl)phthalate]filledatvaryinglevelstomakethePVCmaterialsflexible.Theplasticizer(DOP)hasadramaticeffectontheflammability.Soth

8、eblendcancauseaseri