聚乙烯白色护套料的耐久性研究.pdf

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1、蔡国军，等：聚乙烯白色护套料的耐久性研究6l聚乙烯白色护套料的耐久性研究木蔡国军倪忠斌薛花娟。赵军。刘礼华陈明清(1．江南大学化学与材料工程学院，无锡214122；2．江苏法尔胜集团公司，江阴214433)摘要将超高分子量聚乙烯与双峰聚乙烯以7：3的质量比进行共混改性，并加入1．5份钛白粉、0．5份抗氧剂和O．5份光稳定剂，制得耐紫外线辐照性能、耐热老化性能和耐环境应力开裂性能优异的护套料。该护套料试样在强紫外线辐照1000h后，其断裂伸长率保留率仍在50％以上，耐环境应力开裂时间大于1500h。通过

2、扫描电子显微镜和衰减全反射一傅立叶变换红外光谱仪研究了试样表面的微观结构与化学结构的变化，发现其老化过程复杂，自制的护套料有较好的耐久性。关键词超高分子量聚乙烯双峰聚乙烯共混改性耐久性超高分子量聚乙烯(UHMWPE)是一种线性结扫描电子显微镜(SEM)：S一3000N型，日本构的热塑．陛工程塑料，具有优异的耐冲击性、耐磨损Hitachi公司；性、耐化学药品性、耐低温性和耐应力开裂性能衰减全反射一傅里叶变换红外光谱(ATR—Fr—等[】]，由于其分子量大，分子间缠绕点多，虽具有IR)仪：NICOLETN

3、EXUS470型，美国ThermoElec—好的耐光氧老化性能，但在一般的加工温度下其粘tron公司；度高、加工困难。但随着UHMWPE近熔点挤出技耐环境应力开裂试验机：XGY一100型，承德市术的发展_6一J，将其应用于护套料中成为可能。吕金建检测仪器有限公司。晓雷等将UHMWPE与高密度聚乙烯(HDPE)进1．3试样制备行共混改性，得到了耐紫外线辐照性能优良的护套将BPE和UHMWPE按一定的配比，在双辊炼料，但其尚存在熔体流动速率偏低的缺点，加工性能塑机上进行共混，并加入一定量的加工助剂和钛白有

4、待于进一步提高。双峰聚乙烯(BPE)由于其分子粉。用平板硫化机进行压板，200℃预热10min，10量呈双峰分布，使其具有优异的加工性能和较好的MPa热压10min，然后在相同的压力下冷压10min耐环境应力开裂性能。因此笔者采用BPE来制得样板。将样板制成1mm厚的哑铃型试样和耐替代HDPE，将UHMWPE和BPE进行共混改性，得环境应力开裂试验用标准试样。到耐紫外线辐照和耐环境应力开裂性能优异的基体1．4性能测试材料，可用于耐久性要求高的大型桥梁缆索护套。拉伸性能按GB／T1040—1992测试，

5、拉伸速度1实验部分50mm／min；1．1主要原材料SEM测试：将被紫外线辐照后的试样切割成5BPE：FB2310，北欧化学工业公司；mmx5mm×1mm，真空镀金，用SEM观察其形貌；用ATR—FTIR测定被紫外线辐照试样表面的UHMWPE：MII，北京东方石油化工有限公司助结构变化，扫描次数为64次；剂二厂；热老化实验：测试温度为100oC，试验周期为一钛白粉：R104，杜邦钛白科技有限公司；周；抗氧剂、光稳定剂：瑞士Ciba化学公司。耐环境应力开裂性能按GB／T1842—1999测1．2主要仪器

6、、设备试。双辊炼塑机：SK一160B型，上海市橡胶机械厂；2结果与讨论平板硫化机：50T型，江苏省江阴市文林化工机2．1基料配比对耐紫外辐照性能的影响械厂；-图1为辐照时间与不同配比基料断裂伸长率的310／lm紫外灯：涿州蓝天光源设备公司；电子万能试验机：KD111—5型，深圳市凯强利试验仪器有限公司；国家十一五科技支撑计划项目(2007BAE15B02)老化试验箱：401A型，上海实验仪器厂；收稿日期：2o1O—O10462工程塑料应用2010年，第38卷，第4期1＼斛晕蔷1＼姗枷瑚。褂量落0246

7、81O辐照时间／h辐照时间／h■一B：UHMWPE=9：1；●一：UHMWEE=8：2；__一o．5份；●～1．0份；▲一1．5份；7-2．0份；o_2．5份▲一BPE：UHMWPE=7：3；△一纯BPE图3不同用量钛白粉护套料试样的断裂伸长率与辐照时间的关系图1紫外线辐照时间与不同配比基料的断裂伸长率的关系图关系图。从图1可知，随着UHMWPE用量的增加，在紫外线辐照6h后，基料的耐紫外线辐照性能逐渐提高，这与UHMWPE分子链间的缠绕点较多有关，由于其分子链缠绕得较紧密，因而发生分子断链比较困难，

8、表现出较好的耐紫外辐照性能。但当020040060080010001200UHMWPE的质量分数超过30％时，共混体系的熔辐照时间／h体流动速率接近于零，且在双辊炼塑机上难以塑化；I---O．5份；●～1．0份；▲-1．5份；V-2．0份；0-2．5份升高温度共混体系的塑化性能虽能得到提高，但＼物黑喾辍图4不同用量钛白粉护套料试样的拉伸强度与辐照时间的关系柏如加m料明显发黄，说明已经发生部分热老化，故选取BPE的断裂伸长率、拉伸强度与辐照时间的关系图。从