凹凸棒協(xié)同膨脹體系阻燃LLDPE/EVA復(fù)合材料的制備及性能研究
發(fā)布時間:2021-07-31 17:34
線性低密度聚乙烯與乙烯-醋酸乙烯酯共聚物共混(LLDPE/EVA)作為電線電纜中常用塑料,應(yīng)用廣泛。但其極限氧指數(shù)只有17%,極易燃燒。常用對其阻燃的鹵素阻燃劑與環(huán)境友好化學(xué)相沖突,無機阻燃劑使體系力學(xué)損失嚴重,開發(fā)出高效環(huán)保的膨脹型阻燃劑成為了研究熱點。本文通過熔融共混的方法制備了一系列阻燃復(fù)合材料,分別探討了凹凸棒、復(fù)配膨脹體系、凹凸棒協(xié)同復(fù)配膨脹體系三種阻燃體系對LLDPE/EVA復(fù)合材料各項性能的影響。實驗綜合應(yīng)用了水平燃燒測試、垂直燃燒測試、極限氧指數(shù)測試、掃描電鏡(SEM)、熱失重分析儀(TGA)、電子萬能試驗機等檢測方法,對復(fù)合材料的性能等進行了表征和分析。研究表明,對于凹凸棒阻燃LLDPE/EVA復(fù)合材料,隨著凹凸棒含量增加,復(fù)合材料的拉伸強度小幅提高,阻燃性能提高,材料燃燒后的殘?zhí)苛恳蚕鄳?yīng)增加。燃燒表面伴有膨脹現(xiàn)象。復(fù)合材料的在氮氣氣氛下表現(xiàn)出更好的熱穩(wěn)定性。對于復(fù)配膨脹體系阻燃LLDPE/EVA復(fù)合材料,隨著復(fù)配膨脹阻燃體系中膨脹石墨含量增加,復(fù)合材料的拉伸強度下降,斷裂伸長率下降,阻燃性能先提高后下降。阻燃體系中多聚磷酸銨、三聚氰胺和膨脹石墨配比約為2:1:2,總...
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
凹凸棒阻燃復(fù)合材料燃燒后表面
圖 2.3 凹凸棒阻燃復(fù)合材料燃燒后表面 SEM(1)無 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 復(fù)合材料熱穩(wěn)定性分析熱失重分析廣泛運用于高分子材料的熱穩(wěn)定性研究,隨著溫度的增加,被測試樣受熱分解,揮發(fā),從而產(chǎn)生質(zhì)量變化。無氧環(huán)境測試是儀器在一些惰性氣氛,如氮氣或者氦氣氣流下進行測試,有氧測試則是在氧氣氣流情況下進行測試。不同的氣氛環(huán)境因為分解的原理不同,從而使分解過程受其影響很大。圖 2.4 為凹凸棒阻燃 LLDPE/EVA 復(fù)合材料氮氣中熱失重特征曲線,表 2.5為凹凸棒阻燃 LLDPE/EVA 復(fù)合材料氮氣中熱失重特征數(shù)據(jù)。由圖表可以看出,無凹凸棒添加的試樣的初始分解溫度為 399.3℃。而凹凸棒添加量為 15%、25%、35%時,試樣對應(yīng)的初始分解溫度已經(jīng)到了 373.4℃、365.2℃、373.7℃,下降了20℃左右。由此可知,氮氣中復(fù)合材料的初始分解溫度有一個降低的趨勢。這是由于凹凸棒含量的增加,體系的導(dǎo)熱率變好,材料更容易傳導(dǎo)熱量,未分解的塑
湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文EG 含量為 12.5%時,試樣的極限氧指數(shù)最高,對應(yīng)的膨脹阻燃體系的酸源:氣源:碳源為 2:1:2,此時體系中的酸源、氣源、碳源之間的相互作用最好。3.3.2 膨脹體系阻燃 LLDPE/EVA 復(fù)合材料殘?zhí)糠治鰣D 3.2 為膨脹體系阻燃 LLDPE/EVA 復(fù)合材料燃燒后表面實物圖。由圖可以看出,EG 含量為 2.5%時,試樣燃燒后表面有成炭現(xiàn)象。EG 含量為 5%時,試樣燃燒后表面成炭的膨脹效果好。EG 含量為 7.5%,試樣的成炭膨脹效果已經(jīng)更好EG 含量達到 12.5 時,試樣的成炭膨脹效果最明顯。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氟聚合物絕緣和護套控制電纜的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J]. 沈麗敏. 價值工程. 2015(34)
[2]硼系膨脹型阻燃劑的合成與性能[J]. 張亞通,劉玉濤,李立,王虎,王靜如,劉林,瞿雄偉. 塑料. 2015(05)
[3]三鄰苯二胺基環(huán)三磷腈的合成及在EVA中的阻燃研究[J]. 許肖麗,葉文,吳向陽,郝冬梅,徐靜安. 塑料助劑. 2014(02)
[4]滑石粉在阻燃聚丙烯土工格柵中的應(yīng)用研究[J]. 顏龍,徐志勝,張軍. 工程塑料應(yīng)用. 2014(01)
[5]凹凸棒土協(xié)同膨脹型阻燃劑阻燃聚丙烯的研究[J]. 顧飛,任強,李錦春. 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2013(04)
[6]凹凸棒石復(fù)配膨脹阻燃劑阻燃HDPE的研究[J]. 姚超,張亮亮,任強,李錦春,丁永紅. 塑料科技. 2012(06)
[7]凹凸棒石黏土的水化預(yù)處理對其填充紙品性能的影響[J]. 芮源隆,尹建軍,吳劍,金葉玲,陳靜. 非金屬礦. 2011(06)
[8]化學(xué)沉積法制備凹凸棒土/銀核殼結(jié)構(gòu)棒狀銀粉[J]. 周蘇閩,馮良東,王莉. 非金屬礦. 2011(04)
[9]阻燃聚合物/層狀雙氫氧化物復(fù)合材料的研究進展[J]. 丁鵬,唐圣福,汪慶,李宗周,施利毅. 材料導(dǎo)報. 2011(05)
[10]氫氧化鎂阻燃劑在聚合物改性中的應(yīng)用研究進展[J]. 何小芳,張崇,代鑫,劉玉飛,胡蕾陽. 精細與專用化學(xué)品. 2011(01)
碩士論文
[1]改性鋅鋁水滑石的制備及其協(xié)同膨脹阻燃聚烯烴的研究[D]. 張新可.哈爾濱理工大學(xué) 2015
[2]滑石粉基耐高溫復(fù)合阻燃劑的制備及應(yīng)用研究[D]. 吳迪.大連理工大學(xué) 2014
[3]聚氨基環(huán)三磷腈的合成及其對聚烯烴的阻燃性能研究[D]. 李莉.青島科技大學(xué) 2014
[4]納米改性酚醛樹脂/改性坡縷石二元摩擦材料應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 杜菲.貴州大學(xué) 2008
本文編號:3313894
【文章來源】:湘潭大學(xué)湖南省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學(xué)位級別】:碩士
【部分圖文】:
凹凸棒阻燃復(fù)合材料燃燒后表面
圖 2.3 凹凸棒阻燃復(fù)合材料燃燒后表面 SEM(1)無 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 復(fù)合材料熱穩(wěn)定性分析熱失重分析廣泛運用于高分子材料的熱穩(wěn)定性研究,隨著溫度的增加,被測試樣受熱分解,揮發(fā),從而產(chǎn)生質(zhì)量變化。無氧環(huán)境測試是儀器在一些惰性氣氛,如氮氣或者氦氣氣流下進行測試,有氧測試則是在氧氣氣流情況下進行測試。不同的氣氛環(huán)境因為分解的原理不同,從而使分解過程受其影響很大。圖 2.4 為凹凸棒阻燃 LLDPE/EVA 復(fù)合材料氮氣中熱失重特征曲線,表 2.5為凹凸棒阻燃 LLDPE/EVA 復(fù)合材料氮氣中熱失重特征數(shù)據(jù)。由圖表可以看出,無凹凸棒添加的試樣的初始分解溫度為 399.3℃。而凹凸棒添加量為 15%、25%、35%時,試樣對應(yīng)的初始分解溫度已經(jīng)到了 373.4℃、365.2℃、373.7℃,下降了20℃左右。由此可知,氮氣中復(fù)合材料的初始分解溫度有一個降低的趨勢。這是由于凹凸棒含量的增加,體系的導(dǎo)熱率變好,材料更容易傳導(dǎo)熱量,未分解的塑
湘潭大學(xué)碩士學(xué)位論文EG 含量為 12.5%時,試樣的極限氧指數(shù)最高,對應(yīng)的膨脹阻燃體系的酸源:氣源:碳源為 2:1:2,此時體系中的酸源、氣源、碳源之間的相互作用最好。3.3.2 膨脹體系阻燃 LLDPE/EVA 復(fù)合材料殘?zhí)糠治鰣D 3.2 為膨脹體系阻燃 LLDPE/EVA 復(fù)合材料燃燒后表面實物圖。由圖可以看出,EG 含量為 2.5%時,試樣燃燒后表面有成炭現(xiàn)象。EG 含量為 5%時,試樣燃燒后表面成炭的膨脹效果好。EG 含量為 7.5%,試樣的成炭膨脹效果已經(jīng)更好EG 含量達到 12.5 時,試樣的成炭膨脹效果最明顯。
【參考文獻】:
期刊論文
[1]氟聚合物絕緣和護套控制電纜的應(yīng)用及發(fā)展趨勢[J]. 沈麗敏. 價值工程. 2015(34)
[2]硼系膨脹型阻燃劑的合成與性能[J]. 張亞通,劉玉濤,李立,王虎,王靜如,劉林,瞿雄偉. 塑料. 2015(05)
[3]三鄰苯二胺基環(huán)三磷腈的合成及在EVA中的阻燃研究[J]. 許肖麗,葉文,吳向陽,郝冬梅,徐靜安. 塑料助劑. 2014(02)
[4]滑石粉在阻燃聚丙烯土工格柵中的應(yīng)用研究[J]. 顏龍,徐志勝,張軍. 工程塑料應(yīng)用. 2014(01)
[5]凹凸棒土協(xié)同膨脹型阻燃劑阻燃聚丙烯的研究[J]. 顧飛,任強,李錦春. 現(xiàn)代塑料加工應(yīng)用. 2013(04)
[6]凹凸棒石復(fù)配膨脹阻燃劑阻燃HDPE的研究[J]. 姚超,張亮亮,任強,李錦春,丁永紅. 塑料科技. 2012(06)
[7]凹凸棒石黏土的水化預(yù)處理對其填充紙品性能的影響[J]. 芮源隆,尹建軍,吳劍,金葉玲,陳靜. 非金屬礦. 2011(06)
[8]化學(xué)沉積法制備凹凸棒土/銀核殼結(jié)構(gòu)棒狀銀粉[J]. 周蘇閩,馮良東,王莉. 非金屬礦. 2011(04)
[9]阻燃聚合物/層狀雙氫氧化物復(fù)合材料的研究進展[J]. 丁鵬,唐圣福,汪慶,李宗周,施利毅. 材料導(dǎo)報. 2011(05)
[10]氫氧化鎂阻燃劑在聚合物改性中的應(yīng)用研究進展[J]. 何小芳,張崇,代鑫,劉玉飛,胡蕾陽. 精細與專用化學(xué)品. 2011(01)
碩士論文
[1]改性鋅鋁水滑石的制備及其協(xié)同膨脹阻燃聚烯烴的研究[D]. 張新可.哈爾濱理工大學(xué) 2015
[2]滑石粉基耐高溫復(fù)合阻燃劑的制備及應(yīng)用研究[D]. 吳迪.大連理工大學(xué) 2014
[3]聚氨基環(huán)三磷腈的合成及其對聚烯烴的阻燃性能研究[D]. 李莉.青島科技大學(xué) 2014
[4]納米改性酚醛樹脂/改性坡縷石二元摩擦材料應(yīng)用基礎(chǔ)研究[D]. 杜菲.貴州大學(xué) 2008
本文編號:3313894
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