凹凸棒协同膨胀体系阻燃LLDPE/EVA复合材料的制备及性能研究
发布时间：2021-07-31 17:34
线性低密度聚乙烯与乙烯-醋酸乙烯酯共聚物共混（LLDPE/EVA）作为电线电缆中常用塑料,应用广泛。但其极限氧指数只有17%,极易燃烧。常用对其阻燃的卤素阻燃剂与环境友好化学相冲突,无机阻燃剂使体系力学损失严重,开发出高效环保的膨胀型阻燃剂成为了研究热点。本文通过熔融共混的方法制备了一系列阻燃复合材料,分别探讨了凹凸棒、复配膨胀体系、凹凸棒协同复配膨胀体系三种阻燃体系对LLDPE/EVA复合材料各项性能的影响。实验综合应用了水平燃烧测试、垂直燃烧测试、极限氧指数测试、扫描电镜（SEM）、热失重分析仪（TGA）、电子万能试验机等检测方法,对复合材料的性能等进行了表征和分析。研究表明,对于凹凸棒阻燃LLDPE/EVA复合材料,随着凹凸棒含量增加,复合材料的拉伸强度小幅提高,阻燃性能提高,材料燃烧后的残炭量也相应增加。燃烧表面伴有膨胀现象。复合材料的在氮气气氛下表现出更好的热稳定性。对于复配膨胀体系阻燃LLDPE/EVA复合材料,随着复配膨胀阻燃体系中膨胀石墨含量增加,复合材料的拉伸强度下降,断裂伸长率下降,阻燃性能先提高后下降。阻燃体系中多聚磷酸铵、三聚氰胺和膨胀石墨配比约为2:1:2,总...
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
凹凸棒阻燃复合材料燃烧后表面
图 2.3 凹凸棒阻燃复合材料燃烧后表面 SEM（1）无 ATP，（2）2wt%ATP，（3）4wt%ATP，（4）6wt%ATP，（5）15wt%ATP，（6）25wt%ATP，（7）35wt%ATP2.3.3 凹凸棒阻燃 LLDPE/EVA 复合材料热稳定性分析热失重分析广泛运用于高分子材料的热稳定性研究，随着温度的增加，被测试样受热分解，挥发，从而产生质量变化。无氧环境测试是仪器在一些惰性气氛，如氮气或者氦气气流下进行测试，有氧测试则是在氧气气流情况下进行测试。不同的气氛环境因为分解的原理不同，从而使分解过程受其影响很大。图 2.4 为凹凸棒阻燃 LLDPE/EVA 复合材料氮气中热失重特征曲线，表 2.5为凹凸棒阻燃 LLDPE/EVA 复合材料氮气中热失重特征数据。由图表可以看出，无凹凸棒添加的试样的初始分解温度为 399.3℃。而凹凸棒添加量为 15%、25%、35%时，试样对应的初始分解温度已经到了 373.4℃、365.2℃、373.7℃，下降了20℃左右。由此可知，氮气中复合材料的初始分解温度有一个降低的趋势。这是由于凹凸棒含量的增加，体系的导热率变好，材料更容易传导热量，未分解的塑
湘潭大学硕士学位论文EG 含量为 12.5%时，试样的极限氧指数最高，对应的膨胀阻燃体系的酸源：气源：碳源为 2：1：2，此时体系中的酸源、气源、碳源之间的相互作用最好。3.3.2 膨胀体系阻燃 LLDPE/EVA 复合材料残炭分析图 3.2 为膨胀体系阻燃 LLDPE/EVA 复合材料燃烧后表面实物图。由图可以看出，EG 含量为 2.5%时，试样燃烧后表面有成炭现象。EG 含量为 5%时，试样燃烧后表面成炭的膨胀效果好。EG 含量为 7.5%，试样的成炭膨胀效果已经更好EG 含量达到 12.5 时，试样的成炭膨胀效果最明显。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氟聚合物绝缘和护套控制电缆的应用及发展趋势[J]. 沈丽敏. 价值工程. 2015(34)
[2]硼系膨胀型阻燃剂的合成与性能[J]. 张亚通,刘玉涛,李立,王虎,王静如,刘林,瞿雄伟. 塑料. 2015(05)
[3]三邻苯二胺基环三磷腈的合成及在EVA中的阻燃研究[J]. 许肖丽,叶文,吴向阳,郝冬梅,徐静安. 塑料助剂. 2014(02)
[4]滑石粉在阻燃聚丙烯土工格栅中的应用研究[J]. 颜龙,徐志胜,张军. 工程塑料应用. 2014(01)
[5]凹凸棒土协同膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究[J]. 顾飞,任强,李锦春. 现代塑料加工应用. 2013(04)
[6]凹凸棒石复配膨胀阻燃剂阻燃HDPE的研究[J]. 姚超,张亮亮,任强,李锦春,丁永红. 塑料科技. 2012(06)
[7]凹凸棒石黏土的水化预处理对其填充纸品性能的影响[J]. 芮源隆,尹建军,吴剑,金叶玲,陈静. 非金属矿. 2011(06)
[8]化学沉积法制备凹凸棒土/银核壳结构棒状银粉[J]. 周苏闽,冯良东,王莉. 非金属矿. 2011(04)
[9]阻燃聚合物/层状双氢氧化物复合材料的研究进展[J]. 丁鹏,唐圣福,汪庆,李宗周,施利毅. 材料导报. 2011(05)
[10]氢氧化镁阻燃剂在聚合物改性中的应用研究进展[J]. 何小芳,张崇,代鑫,刘玉飞,胡蕾阳. 精细与专用化学品. 2011(01)
硕士论文
[1]改性锌铝水滑石的制备及其协同膨胀阻燃聚烯烃的研究[D]. 张新可.哈尔滨理工大学 2015
[2]滑石粉基耐高温复合阻燃剂的制备及应用研究[D]. 吴迪.大连理工大学 2014
[3]聚氨基环三磷腈的合成及其对聚烯烃的阻燃性能研究[D]. 李莉.青岛科技大学 2014
[4]纳米改性酚醛树脂/改性坡缕石二元摩擦材料应用基础研究[D]. 杜菲.贵州大学 2008
本文编号：3313894
【文章来源】：湘潭大学湖南省
【文章页数】：61 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
凹凸棒阻燃复合材料燃烧后表面
图 2.3 凹凸棒阻燃复合材料燃烧后表面 SEM（1）无 ATP，（2）2wt%ATP，（3）4wt%ATP，（4）6wt%ATP，（5）15wt%ATP，（6）25wt%ATP，（7）35wt%ATP2.3.3 凹凸棒阻燃 LLDPE/EVA 复合材料热稳定性分析热失重分析广泛运用于高分子材料的热稳定性研究，随着温度的增加，被测试样受热分解，挥发，从而产生质量变化。无氧环境测试是仪器在一些惰性气氛，如氮气或者氦气气流下进行测试，有氧测试则是在氧气气流情况下进行测试。不同的气氛环境因为分解的原理不同，从而使分解过程受其影响很大。图 2.4 为凹凸棒阻燃 LLDPE/EVA 复合材料氮气中热失重特征曲线，表 2.5为凹凸棒阻燃 LLDPE/EVA 复合材料氮气中热失重特征数据。由图表可以看出，无凹凸棒添加的试样的初始分解温度为 399.3℃。而凹凸棒添加量为 15%、25%、35%时，试样对应的初始分解温度已经到了 373.4℃、365.2℃、373.7℃，下降了20℃左右。由此可知，氮气中复合材料的初始分解温度有一个降低的趋势。这是由于凹凸棒含量的增加，体系的导热率变好，材料更容易传导热量，未分解的塑
湘潭大学硕士学位论文EG 含量为 12.5%时，试样的极限氧指数最高，对应的膨胀阻燃体系的酸源：气源：碳源为 2：1：2，此时体系中的酸源、气源、碳源之间的相互作用最好。3.3.2 膨胀体系阻燃 LLDPE/EVA 复合材料残炭分析图 3.2 为膨胀体系阻燃 LLDPE/EVA 复合材料燃烧后表面实物图。由图可以看出，EG 含量为 2.5%时，试样燃烧后表面有成炭现象。EG 含量为 5%时，试样燃烧后表面成炭的膨胀效果好。EG 含量为 7.5%，试样的成炭膨胀效果已经更好EG 含量达到 12.5 时，试样的成炭膨胀效果最明显。
【参考文献】：
期刊论文
[1]氟聚合物绝缘和护套控制电缆的应用及发展趋势[J]. 沈丽敏. 价值工程. 2015(34)
[2]硼系膨胀型阻燃剂的合成与性能[J]. 张亚通,刘玉涛,李立,王虎,王静如,刘林,瞿雄伟. 塑料. 2015(05)
[3]三邻苯二胺基环三磷腈的合成及在EVA中的阻燃研究[J]. 许肖丽,叶文,吴向阳,郝冬梅,徐静安. 塑料助剂. 2014(02)
[4]滑石粉在阻燃聚丙烯土工格栅中的应用研究[J]. 颜龙,徐志胜,张军. 工程塑料应用. 2014(01)
[5]凹凸棒土协同膨胀型阻燃剂阻燃聚丙烯的研究[J]. 顾飞,任强,李锦春. 现代塑料加工应用. 2013(04)
[6]凹凸棒石复配膨胀阻燃剂阻燃HDPE的研究[J]. 姚超,张亮亮,任强,李锦春,丁永红. 塑料科技. 2012(06)
[7]凹凸棒石黏土的水化预处理对其填充纸品性能的影响[J]. 芮源隆,尹建军,吴剑,金叶玲,陈静. 非金属矿. 2011(06)
[8]化学沉积法制备凹凸棒土/银核壳结构棒状银粉[J]. 周苏闽,冯良东,王莉. 非金属矿. 2011(04)
[9]阻燃聚合物/层状双氢氧化物复合材料的研究进展[J]. 丁鹏,唐圣福,汪庆,李宗周,施利毅. 材料导报. 2011(05)
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硕士论文
[1]改性锌铝水滑石的制备及其协同膨胀阻燃聚烯烃的研究[D]. 张新可.哈尔滨理工大学 2015
[2]滑石粉基耐高温复合阻燃剂的制备及应用研究[D]. 吴迪.大连理工大学 2014
[3]聚氨基环三磷腈的合成及其对聚烯烃的阻燃性能研究[D]. 李莉.青岛科技大学 2014
[4]纳米改性酚醛树脂/改性坡缕石二元摩擦材料应用基础研究[D]. 杜菲.贵州大学 2008
本文编号：3313894
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