無(wú)鹵阻燃硅烷交聯(lián)POE復(fù)合材料的研究.pdf

1、目前,隨著經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展,我國(guó)農(nóng)村電網(wǎng)改造和城市化建設(shè)的發(fā)展對(duì)電纜的需求量逐年增加,而用于電纜絕緣層和護(hù)套層的高分子材料的需求也不斷上升。這種需求的上升不僅僅體現(xiàn)在數(shù)量上的提高,而且在質(zhì)量上也要求不斷的進(jìn)步。特別是歐盟的RoHS指令的實(shí)施以后,明確規(guī)定了將嚴(yán)格地限制六種有害物質(zhì)在電子電氣設(shè)備中的使用,因此,一些含有害物質(zhì)的阻燃電纜料將在不久的將來(lái)逐步退出歷史舞臺(tái),盡管PVC電線電纜還沒(méi)有完全限制,但是全球無(wú)鹵化的電線電纜的需求不斷增大,

2、而高品質(zhì)的無(wú)鹵阻燃環(huán)境友好的電纜料的開(kāi)發(fā)將是一個(gè)新的課題。聚烯烴彈性體POE分子鏈飽和,屬于非極性材料,因此具有良好的電氣絕緣、耐氧、耐臭氧以及耐高溫老化性,這些性能都非常適合應(yīng)用于電纜的護(hù)套材料,因此POE可以作為電纜的包覆材料,取代原來(lái)的PVC、氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯等包覆材料,有很大的市場(chǎng)需求和應(yīng)用前景。本文利用硅烷交聯(lián)技術(shù)改性聚烯烴彈性體POE,采用氫氧化鎂作為主要的無(wú)鹵阻燃劑,EVA作為交聯(lián)POE和氫氧化鎂之間的增容劑,并且采

3、用微膠囊化紅磷(MRP)、氰尿酸三聚氰胺(MCA)、磷氮復(fù)合阻燃劑(ZR3)以及含硅有機(jī)阻燃劑(ASBP)等不同的阻燃協(xié)效劑協(xié)同阻燃?xì)溲趸V,并制備出了一種力學(xué)性能和阻燃性能優(yōu)異,加工性能、電學(xué)性能和耐高溫老化性能優(yōu)良的無(wú)鹵阻燃電纜料,滿足具有較高安全性要求的場(chǎng)所的應(yīng)用。首先,探討了氫氧化鎂含量對(duì)交聯(lián)POE的阻燃性能、拉伸性能、熱延伸試驗(yàn)、耐高溫老化性能以及電學(xué)性能的影響。研究表明氫氧化鎂含量為140phr時(shí),制備的無(wú)鹵阻燃交聯(lián)POE復(fù)

4、合材料有著良好的阻燃性能、拉伸性能、耐高溫老化性能和電學(xué)性能,并且能通過(guò)電纜材料的熱延伸試驗(yàn)。其次,研究了增容劑EVA含量對(duì)交聯(lián)POE和氫氧化鎂之間相容性的影響,試驗(yàn)結(jié)果表明當(dāng)采用10phrEVA作為增容劑時(shí),復(fù)合材料阻燃性能沒(méi)有降低,而耐高溫老化性能和斷裂伸長(zhǎng)率得到有效地提高,并且能通過(guò)電纜材料的熱延伸試驗(yàn)。最后,采用微膠囊化紅磷(MRP)、氰尿酸三聚氰胺(MCA)、磷氮復(fù)合阻燃劑(ZR3)以及含硅有機(jī)阻燃劑(ASBP)等不同的阻燃協(xié)

5、效劑協(xié)同阻燃?xì)溲趸V,考查了MRP含量對(duì)氫氧化鎂的協(xié)同阻燃效果、MCA和MRP物理復(fù)配的比例對(duì)氫氧化鎂的協(xié)同阻燃效果、以及四種不同的阻燃協(xié)效劑分別對(duì)氫氧化鎂協(xié)同阻燃效果的影響。研究結(jié)果表明:MCA對(duì)于復(fù)合材料斷裂伸長(zhǎng)率的惡化最為嚴(yán)重,并且使得復(fù)合材料不能通過(guò)電纜材料的熱延伸試驗(yàn);ZR3對(duì)于復(fù)合材料拉伸強(qiáng)度的惡化最為嚴(yán)重;而用MRP和ASBP協(xié)同阻燃的復(fù)合材料具有優(yōu)異的阻燃性能和力學(xué)性能,優(yōu)良的耐高溫老化性能和電學(xué)性能,并且ASBP能夠有