无卤阻燃聚烯烃电缆护套料的研制.pdf

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1、唐宗留，等：无卤阻燃聚烯烃电缆护套料的研制53无卤阻燃聚烯烃电缆护套料的研制唐宗留王立春江平开(上海交通大学化学化工学院，上海市电气绝缘与热老化重点实验室，上海200240)摘要以乙烯一乙酸乙烯酯塑料(EVAC)为基体，氢氧化镁[Mg(OH)]为阻燃剂，红磷(RP)和氰尿酸三聚氰胺(MCA)为阻燃协效剂，制备了一种可应用于电缆护套料的无卤阻燃复合材料。探讨了Mg(OH)2、RP、MCA用量对复合材料性能的影响。结果表明，3"-Mg(OH)：为120份、RP为3．0份、MCA为3．0份、交联剂过氧化二异丙苯为2．0份、抗氧剂1010

2、为0．54#、助抗氧剂168为0．2份时，制备的无卤阻燃交联EVAC复合材料具有优异的阻燃性能、力学性能及电学性能，符合无卤阻燃聚烯烃电缆护套料的技术标准。关键词乙烯一乙酸乙烯酯塑料氢氧化镁无卤阻燃阻燃协效剂乙烯一乙酸乙烯酯塑料(EVAC)是乙烯和乙酸平板硫化仪：YX一25型，上海西玛伟力橡塑机乙烯酯按不同比例共聚而成的高分子材料，有着良械有限公司；好的柔韧性、冲击强度、耐环境应力开裂性和光学性氧指数(LOI)仪：FTAII／HFTAII型，美国能，然而由于其易燃，在使用上受到很大限制，特别RheometrieScientific

3、公司；是在电缆等产品领域。氢氧化镁[Mg(OH)]是一水平垂直燃烧测定仪：CZF一3型，南京市江宁种广泛应用于电线、电缆阻燃的无卤阻燃剂。但是区分析仪器厂；由于其阻燃效率比较低，需要较大的填充量才能达万能电子拉力机：CMT5305型，深圳新三思集到高阻燃性能，这会引起材料力学性能和加工性能团有限公司；的降低，尤其对后者的影响较为严重I4j。国内外冲片机：CP一25型，上海化工机械四厂；学者正努力从以下几个方面来改善金属氢氧化物的兆欧计：ZC一36型，上海精细与科学仪器公司；性能：超细化、表面改性和阻燃协效复合化。研究发介电强度测试

4、仪：AHDZ一10／100型，上海蓝波现，在不同的体系中，磷系阻燃剂、氮系阻燃剂以及公司；含硅有机阻燃剂都能成为Mg(OH)的阻燃协效扫描电子显微镜(SEM)：JEM一7401F型，日本剂，提高其阻燃效率j。电子株式会社。为了得到一种有实用价值的无卤阻燃电缆护套1．3试样制备料，笔者以EVAC为基体，采用过氧化物交联的方法按表1配方将干燥好的EVAC和DCP按一定将其交联，并以Mg(OH)：为阻燃剂，红磷(RP)及比例混合均匀后加入转矩流变仪中，于120~C熔融8氰尿酸三聚氰胺(MCA)作为协效阻燃剂制备了性min，再加人预先干燥

5、好的Mg(OH)、阻燃协效剂以能优良的复合材料。．及其它助剂，熔融共混5min后出料；然后在平板硫1实验部分化仪中175~C热压10min，常温冷压5min成片状材1．1原材料料，即制得无卤阻燃交联EVAC复合材料。EVAC：28—05，VAC质量分数为28％，熔体流1．4性能测试动速率(MFR)为5g／(10min)，法国阿托芬纳公LOI按GB／T2406—1993测试，试样尺寸为100司；mm×6．5mm×3am：过氧化二异丙苯(DCP)：上海高桥化工厂；垂直燃烧性能按GB／T2408—1996测试，试样Mg(OH)2、助抗氧

6、剂168、抗氧剂1010尺寸为125mm×13mm×3inm；(AOIOIO)：美国雅宝公司；拉伸试验按GB／T1040—1992测试，拉伸之前RP、MCA：上海旭森无卤阻燃剂有限公司。试样在室温中水平放置24h，拉伸试验于室温下进1．2设备及仪器行，拉伸速度100mm／min，试样厚度为1mm；转矩流变仪：XSS一300型，上海科创橡塑机械设备有限公司；收稿日期：2010—11—0554工程塑料应用2011年，第39卷，第1期表1复合材料配方份燃烧时伴有熔滴产生。随着Mg(OH)含量的增配方EVACMg(OH)2RPMCADCP

7、抗氧剂助抗氧加，复合材料的LOI逐渐增大，当Mg(OH)的含编号1010剂168量为120份时，复合材料的LOI达到28．5％，垂直1一ll00OO02．00．5O．21—210010o002．00．5O．2燃烧性能达到FV一2级。另外，Mg(0H)：的用量1—3100l20OO2．00．50．2为140份时，可使复合材料达到较高的阻燃等级。1—4100140002．0O．50．2Mg(OH)：的阻燃机理：在气相，Mg(OH)受热分解1—5100160002．OO．50．22—11oo120002．OO．50．2产生结晶水稀释可燃

8、性气体，同时吸收大量的热量，2—21oo1203．002．O0．50．2降低可燃物的温度；在固相，Mg(OH)：受热分解后2—31oo1206．002．O0．5O．2产生的残渣覆盖于聚合物表面，起到屏蔽阻隔的作2—41001209．002．00．5