無鹵阻燃聚烯烴電纜料的制備與性能研究.pdf

1、隨著工業(yè)的發(fā)展，電線電纜需求量日益增加，而用于電線電纜的絕緣護(hù)套料大多屬于有機(jī)聚合物，這類電線電纜在高壓、熱源、一定溫度、氧氣濃度等條件下易引發(fā)燃燒。所以聚烯烴電纜料的阻燃顯得十分必要，含鹵阻燃劑阻燃效率高，但是火災(zāi)發(fā)生時(shí)，含鹵阻燃材料會(huì)釋放大量有毒氣體，對(duì)人類、環(huán)境造成“二次危害”。因此，隨著人們對(duì)環(huán)保的要求，開發(fā)新型、無鹵阻燃聚烯烴電纜料是電纜材料研究領(lǐng)域的熱點(diǎn)。
　　 阻燃聚烯烴電纜料常用的無鹵阻燃劑主要是無機(jī)阻燃劑、磷系

2、化合物、氮系阻燃劑，因?yàn)檫@類阻燃劑在燃燒時(shí)不揮發(fā)、不產(chǎn)生有毒氣體，所以深受國內(nèi)外相關(guān)領(lǐng)域的青睞。聚烯烴電纜料的基體樹脂主要是以聚乙烯(PE)、聚氯乙烯(PVC)、聚丙烯(PP)、乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)為主。
　　 本課題主要研究氫氧化鎂阻燃EVA電纜料，包括氫氧化鎂的改性、氫氧化鎂與其他阻燃劑的復(fù)配、無鹵含磷阻燃劑制備、相容劑對(duì)體系力學(xué)性能、阻燃性能、加工性能等的影響。
　　 本文的主要研究包括：
　　

3、 (1)氫氧化鎂的改性及阻燃EVA電纜料的制備與性能研究
　　 通過KH550硅烷偶聯(lián)劑改性氫氧化鎂阻燃劑，利用傅利葉變換紅外光譜儀(FTIR)、粒徑分布儀對(duì)KH550改性的氫氧化鎂阻燃劑進(jìn)行表征。研究了多種因素對(duì)EVA電纜料的力學(xué)性能和阻燃性能的影響，包括氫氧化鎂的粒度、氫氧化鎂的改性、氫氧化鎂的含量；討論了相容劑A4085、MC328、ME對(duì)體系的力學(xué)性能和阻燃性能的影響。試驗(yàn)結(jié)果發(fā)現(xiàn)隨著氫氧化鎂用量的增加，EVA電纜料的阻

4、燃性能得到提高，力學(xué)性能下降；經(jīng)過KH550改性的氫氧化鎂可以顯著改善復(fù)合材料的力學(xué)性能、阻燃性能；氫氧化鎂的尺寸越小，體系的綜合性能越好；相容劑的加入有利于力學(xué)性能的改善。
　　 (2)經(jīng)KH550改性后的氫氧化鎂與SiO2、MCA復(fù)配，阻燃EVA電纜料的制備與性能研究
　　 本文采用KH550改性的氫氧化鎂作為主阻燃劑，并與氣相二氧化硅(SiO2)、三聚氰胺氰脲酸鹽(MCA)配合使用，在體系中添加一定量的相容劑MC3

5、28，阻燃EVA電纜料，實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明在阻燃劑總量不變的情況下，兩種阻燃劑的復(fù)配使用不僅可以提高體系的阻燃性能，且力學(xué)性能也得到改善。
　　 (3)無鹵含磷阻燃劑的制備，將其與KH550改性的氫氧化鎂阻燃劑復(fù)配，阻燃EVA電纜料的制備與性能研究
　　 通過9，10-二氫-9-氧雜-10-磷雜菲-10-氧化物(DOPO)與4，4’-雙馬來酰亞胺基二苯甲烷(BMI)合成一種無鹵含磷阻燃劑(簡稱DB)，利用FTIR對(duì)其特征吸收峰

6、進(jìn)行表征。硅烷偶聯(lián)劑KH550改性氫氧化鎂(MH)為主阻燃劑(KH550-MH)，DB為協(xié)效阻燃劑，制備KH550-MH/DB/EVA、KH550-MH/DB/EVA/HDPE電纜料體系，研究和對(duì)比了DB、EVA、HDPE的含量對(duì)復(fù)合材料的力學(xué)性能、加工性能、垂直燃燒性、吸水率的影響，其結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無鹵含磷阻燃劑作為一種協(xié)效阻燃劑對(duì)體系的阻燃性能、力學(xué)性能都有較大提高；當(dāng)EVA占體系的36％、HDPE占體系的9％，體系的阻燃級(jí)別為V-0級(jí)