光纜護套料用聚乙烯的增韌和有機/無機雜化無鹵阻燃改性
發(fā)布時間:2021-06-11 10:53
高密度聚乙烯(HDPE)因優(yōu)異介電、耐腐和機械性能常被用作光纖光纜外保護層(護套料)。但HDPE模量高,與金屬-塑料復合帶屏蔽層熱合強度差,導致在外力作用下易滑脫而影響鋪裝及使用壽命。另一方面HDPE易燃,會引起二次火災,必須對其阻燃改性。然而傳統(tǒng)鹵素阻燃劑因燃燒釋放有毒氣體無法廣泛應用,而無鹵阻燃劑則存在與基體樹脂相容性差、用量大犧牲材料機械性能等問題。針對直埋或管道光纖光纜用護套料,本文選取與HDPE結構相似的具有優(yōu)異柔順性能的線性低密度聚乙烯(LLDPE)、茂金屬線性低密度聚乙烯(m-LLDPE)分別對HDPE增韌改性,熔融共混制備HDPE/LLDPE和HDPE/m-LLDPE系列共混物,通過動態(tài)流變分析、差示掃描量熱儀、小角度X射線衍射(SAXS)和接觸角測試等方法研究了兩種共混物及中密度聚乙烯(MDPE)與鋁塑帶之間的熱合強度、共混物力學性能、松弛行為及組分間相容性。研究表明,HDPE/LLDPE共混物的綜合性能均優(yōu)于HDPE/m-LLDPE,隨著LLDPE含量的增加,HDPE/LLDPE拉伸強度和模量降低,斷裂伸長率增加,且HDPE/LLDPE(70:30)共混物(A70)...
【文章來源】:湖北工業(yè)大學湖北省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
光纜護套結構圖[8]
湖北工業(yè)大學碩士學位論文7阻燃劑填充到聚乙烯樹脂中,進而提高PE熱穩(wěn)定性能和阻燃能力。阻燃機理[42]概括為:凝聚相阻燃劑燃燒生成炭層覆蓋材料表層,阻礙易燃氣體與材料表面接觸,降低環(huán)境溫度,減緩聚合物表面溫度上升[43];氣相阻燃劑分解生成抑制自由基活性產(chǎn)物,并釋放不燃氣體降低氧氣濃度,從而破壞材料燃燒所必須條件。聚合物阻燃是一個復雜過程,經(jīng)過多年研究,一些理論得到了大家的共識。圖1.2聚乙烯燃燒機理示意圖Figure1.2Schematicdiagramofpolyethylenecombustionmechanism(1)隔離膜機理阻燃劑在高溫降解過程中生成不易燃膜,隔絕氧氣與基體接觸,其中硼、鹵化磷阻燃劑通過燃燒生產(chǎn)致密膜保護聚合物,而磷系阻燃劑是促進聚合物成炭[44]來阻止燃燒進行,起到隔離膜效果。(2)終止自由基機理聚合物燃燒過程是按活性自由基鏈式反應進行的,鹵素類阻燃劑熱解形成鹵化氫,鹵化氫迅速消滅PE自由基連鎖反應所必需活性自由基,終止燃燒反應。(3)冷卻機理氫氧化物類阻燃劑分解吸熱,快速降低環(huán)境溫度,生成水蒸氣稀釋環(huán)境氧氣濃度,與此同時,氫氧化物分解產(chǎn)物促進基體成炭,阻止聚合物燃燒。(4)協(xié)同作用機理為了更有效快捷賦予聚合物阻燃能力,多通過復配使用多種阻燃劑,多種阻燃機理同時進行。協(xié)同作用機理表現(xiàn)在:阻燃劑分解釋放非易燃性氣體,稀釋環(huán)境中易燃氣體濃度;阻燃劑提升體系熱容,降低聚合物占比,產(chǎn)生阻燃效果;阻燃劑分解吸熱降低表面溫度,且降解減緩,阻燃劑的裂解產(chǎn)物還可促進基體材料成為無機炭層[45],這種無機炭層能夠有效阻止熱傳遞過程,從而阻止材料的燃燒。
湖北工業(yè)大學碩士學位論文152.2實驗方法2.2.1實驗技術思路圖2.1實驗技術思路Figure2.1Theexperimentconsideration
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熔融支化法制備長支鏈聚乙烯的流變性能與結構表征[J]. 梁曉坤,羅筑,楊樂,魏江濤,陳維龍,楊再軍. 高分子材料科學與工程. 2017(11)
[2]石墨烯納米片填充HDPE/PEG相變復合材料的動態(tài)流變行為[J]. 石優(yōu),楊斌,陸華陽,夏茹,曹明,錢家盛,付恩發(fā). 高分子材料科學與工程. 2017(10)
[3]An Efficient Halogen-free Flame Retardant for Polyethylene:Piperazine-modified Ammonium Polyphosphates with Different Structures[J]. Shi-fu Liao,鄧聰,Sheng-chao Huang,Jing-yu Cao,王玉忠. Chinese Journal of Polymer Science. 2016(11)
[4]中密度聚乙烯管材樹脂的改性研究[J]. 張大偉,周立偉,吳永革. 現(xiàn)代塑料加工應用. 2015(05)
[5]高密度聚乙烯增韌改性的研究進展[J]. 劉建華,喬明曉. 塑料科技. 2013(03)
[6]高密度聚乙烯的研究及應用[J]. 邵鵬程,王雁玉,李渤,杜新勝,張霖. 塑料制造. 2011(04)
[7]國內外線性低密度聚乙烯生產(chǎn)現(xiàn)狀及市場分析[J]. 齊姝婧,于濤,石明霞,李成虎,鐵維源. 彈性體. 2010(06)
[8]不同分子量的高密度聚乙烯與茂金屬線型低密度聚乙烯的相容性[J]. 王蕊,楊其,黃亞江,李光憲,王京輝,賴仁武. 高分子學報. 2010(09)
[9]聚乙烯改性研究進展[J]. 劉生鵬,張苗,胡昊澤,林婷,危淼. 武漢工程大學學報. 2010(03)
[10]氫氧化鎂微膠囊的制備與應用[J]. 陳旭,虞鑫海,鐘毅,張懷禮,李金玉,李四新. 絕緣材料. 2009(05)
碩士論文
[1]基于鋁塑復合帶專用樹脂用接枝聚乙烯及其共混物的結構與性能研究[D]. 袁亞.湖北工業(yè)大學 2017
[2]聚乙烯電纜護套耐環(huán)境應力開裂性能的研究[D]. 宋明明.合肥工業(yè)大學 2017
[3]熱塑性塑料聚乙烯性能的改進研究[D]. 嚴成.遼寧工業(yè)大學 2015
[4]無鹵阻燃聚烯烴電纜料的制備與性能研究[D]. 徐亞新.東華大學 2012
[5]彈性體包覆無機剛性粒子增韌聚丙烯研究[D]. 史學濤.西北工業(yè)大學 2007
[6]阻燃聚烯烴電纜料的制備及性能研究[D]. 溫曉炅.四川大學 2006
[7]中密度聚乙烯及共混體系性能及結晶行為的研究[D]. 王睿.青島科技大學 2005
本文編號:3224397
【文章來源】:湖北工業(yè)大學湖北省
【文章頁數(shù)】:61 頁
【學位級別】:碩士
【部分圖文】:
光纜護套結構圖[8]
湖北工業(yè)大學碩士學位論文7阻燃劑填充到聚乙烯樹脂中,進而提高PE熱穩(wěn)定性能和阻燃能力。阻燃機理[42]概括為:凝聚相阻燃劑燃燒生成炭層覆蓋材料表層,阻礙易燃氣體與材料表面接觸,降低環(huán)境溫度,減緩聚合物表面溫度上升[43];氣相阻燃劑分解生成抑制自由基活性產(chǎn)物,并釋放不燃氣體降低氧氣濃度,從而破壞材料燃燒所必須條件。聚合物阻燃是一個復雜過程,經(jīng)過多年研究,一些理論得到了大家的共識。圖1.2聚乙烯燃燒機理示意圖Figure1.2Schematicdiagramofpolyethylenecombustionmechanism(1)隔離膜機理阻燃劑在高溫降解過程中生成不易燃膜,隔絕氧氣與基體接觸,其中硼、鹵化磷阻燃劑通過燃燒生產(chǎn)致密膜保護聚合物,而磷系阻燃劑是促進聚合物成炭[44]來阻止燃燒進行,起到隔離膜效果。(2)終止自由基機理聚合物燃燒過程是按活性自由基鏈式反應進行的,鹵素類阻燃劑熱解形成鹵化氫,鹵化氫迅速消滅PE自由基連鎖反應所必需活性自由基,終止燃燒反應。(3)冷卻機理氫氧化物類阻燃劑分解吸熱,快速降低環(huán)境溫度,生成水蒸氣稀釋環(huán)境氧氣濃度,與此同時,氫氧化物分解產(chǎn)物促進基體成炭,阻止聚合物燃燒。(4)協(xié)同作用機理為了更有效快捷賦予聚合物阻燃能力,多通過復配使用多種阻燃劑,多種阻燃機理同時進行。協(xié)同作用機理表現(xiàn)在:阻燃劑分解釋放非易燃性氣體,稀釋環(huán)境中易燃氣體濃度;阻燃劑提升體系熱容,降低聚合物占比,產(chǎn)生阻燃效果;阻燃劑分解吸熱降低表面溫度,且降解減緩,阻燃劑的裂解產(chǎn)物還可促進基體材料成為無機炭層[45],這種無機炭層能夠有效阻止熱傳遞過程,從而阻止材料的燃燒。
湖北工業(yè)大學碩士學位論文152.2實驗方法2.2.1實驗技術思路圖2.1實驗技術思路Figure2.1Theexperimentconsideration
【參考文獻】:
期刊論文
[1]熔融支化法制備長支鏈聚乙烯的流變性能與結構表征[J]. 梁曉坤,羅筑,楊樂,魏江濤,陳維龍,楊再軍. 高分子材料科學與工程. 2017(11)
[2]石墨烯納米片填充HDPE/PEG相變復合材料的動態(tài)流變行為[J]. 石優(yōu),楊斌,陸華陽,夏茹,曹明,錢家盛,付恩發(fā). 高分子材料科學與工程. 2017(10)
[3]An Efficient Halogen-free Flame Retardant for Polyethylene:Piperazine-modified Ammonium Polyphosphates with Different Structures[J]. Shi-fu Liao,鄧聰,Sheng-chao Huang,Jing-yu Cao,王玉忠. Chinese Journal of Polymer Science. 2016(11)
[4]中密度聚乙烯管材樹脂的改性研究[J]. 張大偉,周立偉,吳永革. 現(xiàn)代塑料加工應用. 2015(05)
[5]高密度聚乙烯增韌改性的研究進展[J]. 劉建華,喬明曉. 塑料科技. 2013(03)
[6]高密度聚乙烯的研究及應用[J]. 邵鵬程,王雁玉,李渤,杜新勝,張霖. 塑料制造. 2011(04)
[7]國內外線性低密度聚乙烯生產(chǎn)現(xiàn)狀及市場分析[J]. 齊姝婧,于濤,石明霞,李成虎,鐵維源. 彈性體. 2010(06)
[8]不同分子量的高密度聚乙烯與茂金屬線型低密度聚乙烯的相容性[J]. 王蕊,楊其,黃亞江,李光憲,王京輝,賴仁武. 高分子學報. 2010(09)
[9]聚乙烯改性研究進展[J]. 劉生鵬,張苗,胡昊澤,林婷,危淼. 武漢工程大學學報. 2010(03)
[10]氫氧化鎂微膠囊的制備與應用[J]. 陳旭,虞鑫海,鐘毅,張懷禮,李金玉,李四新. 絕緣材料. 2009(05)
碩士論文
[1]基于鋁塑復合帶專用樹脂用接枝聚乙烯及其共混物的結構與性能研究[D]. 袁亞.湖北工業(yè)大學 2017
[2]聚乙烯電纜護套耐環(huán)境應力開裂性能的研究[D]. 宋明明.合肥工業(yè)大學 2017
[3]熱塑性塑料聚乙烯性能的改進研究[D]. 嚴成.遼寧工業(yè)大學 2015
[4]無鹵阻燃聚烯烴電纜料的制備與性能研究[D]. 徐亞新.東華大學 2012
[5]彈性體包覆無機剛性粒子增韌聚丙烯研究[D]. 史學濤.西北工業(yè)大學 2007
[6]阻燃聚烯烴電纜料的制備及性能研究[D]. 溫曉炅.四川大學 2006
[7]中密度聚乙烯及共混體系性能及結晶行為的研究[D]. 王睿.青島科技大學 2005
本文編號:3224397
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