聚烯烴-納米Mg(OH)2無(wú)鹵阻燃電纜料的制備與性能研究.pdf

1、氫氧化鎂具有熱穩(wěn)定性好、安全無(wú)毒和抑煙等優(yōu)點(diǎn)，是一種環(huán)保型綠色阻燃劑。但是，在基體中的分散性和相容性較差，無(wú)法直接用于基體阻燃。因此，作為阻燃劑的氫氧化鎂必須設(shè)法消除表面極性和改變氫氧化鎂的表面性質(zhì)，然后添加到低密度聚乙烯中研制出新型無(wú)鹵阻燃聚乙烯電纜料。
　　 本課題分三部分：首先，采用直接沉淀法制備納米氫氧化鎂過(guò)程中加入聚乙二醇(PEG)作為分散劑，合成了納米級(jí)、薄片狀、粒度均勻的氫氧化鎂。考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時(shí)間、MgCl

2、2濃度、NH3·H2O濃度對(duì)氫氧化鎂顆粒粒徑的影響，并采用激光粒度分析儀、X射線(xiàn)衍射(XRD)、綜合熱分析儀(DTA-TG)及透射電子顯微鏡(TEM)對(duì)顆粒結(jié)構(gòu)進(jìn)行表征；然后，在水性環(huán)境中首次采用納米聚丙烯酸酯乳液對(duì)納米氫氧化鎂進(jìn)行表面改性，并以活化指數(shù)作為主要的參考標(biāo)準(zhǔn)，考察了改性劑用量、改性溫度、改性時(shí)間等工藝條件。并利用紅外吸收光譜(IR)、綜合熱分析儀(DTA-TG)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和氧指數(shù)測(cè)

3、定儀等測(cè)試手段對(duì)改性后的納米氫氧化鎂進(jìn)行表征和分析；最后，采用兩步硅烷交聯(lián)法制備了聚乙烯電纜料，并通過(guò)測(cè)試不同樣品的力學(xué)性能、氧指數(shù)和凝膠含量，從而系統(tǒng)的考察了EVA的用量、硅烷偶聯(lián)劑的用量、改性納米Mg(OH)2的用量以及復(fù)合阻燃劑的配比對(duì)混合體系的力學(xué)性能和阻燃性能的影響，從而改變以往交聯(lián)聚乙烯電纜料無(wú)阻燃性能的狀況。
　　 研究表明：(1)制備片狀納米氫氧化鎂的適宜工藝條件：反應(yīng)溫度為25℃，反應(yīng)時(shí)間為50min,MgCl

4、2溶液和氨水濃度分別為1.5mol/L和3.00mol/L，反應(yīng)物配比為1∶4；(2)改性納米氫氧化鎂的適宜工藝條件：改性劑用量為5ml/100ml的改性劑納米級(jí)聚丙烯酸酯，改性溫度為40℃，改性時(shí)間為60min;(3)改性后的納米氫氧化鎂表面包裹了一層聚丙烯酸酯，并均勻的分散在LDPE基體中，有效的提高了LDPE/納米Mg(OH)2復(fù)合材料的力學(xué)和阻燃性能。(4)交聯(lián)后的聚乙烯電纜料的綜合性能有顯著的提高：EVA的加入有助于提高LDP