聚乙烯改性及其在缆索护套中的应用

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1、摘要摘要目前国内桥梁缆索护套一般采用高密度聚乙烯(HDPE)，但其在自然条件下达不到长期使用的目的，为制备出耐候性好的护套材料，本文从以下几个方面进行了研究。超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有优良的耐候性，耐紫外光性能，本文采用UHMWPE与HDPE共混改性，以提高护套料的抗紫外线性能。因为考察护套料的老化试验时间长，自制了310rim的高功率(3KW)高辐照强度(89w／舻)紫外老化箱，对共混改性样品进行加速老化试验，与自然条件下间接换算，人工加速老化大约大于300h相当于自然条件下100年。发现在UHMWPE与HDPE配比为1：1时，与纯的HDPE相比，在紫外光照射7h时其断裂伸长保留

2、率依然保持在80％，优于日本树脂，但加工性能相对较差；当UHMWPE与双峰聚乙烯(BPE)的配比为3：7时，抗紫外线性能稍低于UHMWPE与HDPE配比为1：1的样品，但与纯的BPE相比，抗紫外线性能得到提高，而加工性能好于UHMWPE与HDPE配比为1：1的样品。通过傅里叶变换红外(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对不同辐照时间的样品分析可知：老化层出现了C=0的特征吸收，表面出现了裂纹，这是由于聚乙烯主链发生断裂并被部分氧化所引起的。通过对不同辐照时间样品的结晶度分析，发现无规律性变化，这可能是在高强度紫外光辐照下，样品出现了复杂的物理一化学变化。为了进一步提高改性样品的抗老化性能，

3、在确定基料配方的基础上，固定抗氧剂，抗紫外线剂用量，探讨了炭黑种类及用量对提高抗紫外线性能的影响，发现炭黑含量在2．5phr，助剂含量不超过于0．5phr时抗紫外线性能最佳。通过对比试验可知，无论是基料还是黑色护套料，其抗紫外线性能明显好于日本树脂与日本黑色护套料。因此用UHMWPE进行改性能明显提高样品的抗紫外线性能，达到了桥梁护套的要求。关键词：超高分子量聚乙烯；双峰聚乙烯；共混改性；炭黑；紫外光辐照；护套AbstractAtpresent，high-densitypolyethylene(HDPE)isusedgenerallythebridgejacket，butitsdurabil

4、ityisnotlong．Sothefollowingaspectshavebeenstudiedinthethisarticle．UHMWPEwithexcellentweatherabilityandUV．resistanceWasemployedtoimprovetheanti-ultravioletpropertyofHDPE．Asthelongtimeofagingtestundernaturalconditions，aself-madeUVagingchamberof310nminwavelength，high·power(3KW)，highradializationandirr

5、adiationintensity(89w／mz)wasusedtoacceleratetheagingtest．Artificialacceleratedagingof300happroximatelyequivalentstomorethan100yearsundernaturalconditions．TheresultsshowedthattheelongationatbreakofUHMWPEandHDPEblend(weightratio：UHMWPE：HDPE--1：11stiIIremained80％comparedwiththatofpristineHDPEafterUVir

6、radiatedfor7h，whichexcelledtheJapaneseresin．butitsprocessingperformanceispoor．AlthoughtheUV—resistanceofUHMWPEandBimodalpolyethylene(BPE)blend(weightratio：UHMWPE：BPE=3：7)WasslightlypoorerthanthatofUHMWPEandHDPEblend(weightratio：UHMWPE：HDPE=1：1)，itsUV—resistanceWasimprovedcomparedwiththepristineBPE．

7、SamplesofdifferentirradiationtimewereanalyzedbyFouriertransforminfrared(FTIR)andscanningelectronmicroscopy(SEM)，theresultssuggestedthatthecharacteristicabsorptionpeekofC=Oinaginglayerandthecracksinthesurfac