光纜護(hù)套料用聚乙烯的增韌和有機(jī)/無(wú)機(jī)雜化無(wú)鹵阻燃改性
發(fā)布時(shí)間:2021-06-11 10:53
高密度聚乙烯(HDPE)因優(yōu)異介電、耐腐和機(jī)械性能常被用作光纖光纜外保護(hù)層(護(hù)套料)。但HDPE模量高,與金屬-塑料復(fù)合帶屏蔽層熱合強(qiáng)度差,導(dǎo)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(huì)引起二次火災(zāi),必須對(duì)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(wú)法廣泛應(yīng)用,而無(wú)鹵阻燃劑則存在與基體樹脂相容性差、用量大犧牲材料機(jī)械性能等問(wèn)題。針對(duì)直埋或管道光纖光纜用護(hù)套料,本文選取與HDPE結(jié)構(gòu)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(duì)HDPE增韌改性,熔融共混制備HDPE/LLDPE和HDPE/m-LLDPE系列共混物,通過(guò)動(dòng)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(cè)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(qiáng)度、共混物力學(xué)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(qiáng)度和模量降低,斷裂伸長(zhǎng)率增加,且HDPE/LLDPE(70:30)共混物(A70)...
【文章來(lái)源】:湖北工業(yè)大學(xué)湖北省
【文章頁(yè)數(shù)】:61 頁(yè)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
光纜護(hù)套結(jié)構(gòu)圖[8]
湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文7阻燃劑填充到聚乙烯樹脂中,進(jìn)而提高PE熱穩(wěn)定性能和阻燃能力。阻燃機(jī)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?xì)怏w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?xì)怏w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(gè)復(fù)雜過(guò)程,經(jīng)過(guò)多年研究,一些理論得到了大家的共識(shí)。圖1.2聚乙烯燃燒機(jī)理示意圖Figure1.2Schematicdiagramofpolyethylenecombustionmechanism(1)隔離膜機(jī)理阻燃劑在高溫降解過(guò)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(guò)燃燒生產(chǎn)致密膜保護(hù)聚合物,而磷系阻燃劑是促進(jìn)聚合物成炭[44]來(lái)阻止燃燒進(jìn)行,起到隔離膜效果。(2)終止自由基機(jī)理聚合物燃燒過(guò)程是按活性自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)進(jìn)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(yīng)所必需活性自由基,終止燃燒反應(yīng)。(3)冷卻機(jī)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(shí),氫氧化物分解產(chǎn)物促進(jìn)基體成炭,阻止聚合物燃燒。(4)協(xié)同作用機(jī)理為了更有效快捷賦予聚合物阻燃能力,多通過(guò)復(fù)配使用多種阻燃劑,多種阻燃機(jī)理同時(shí)進(jìn)行。協(xié)同作用機(jī)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?xì)怏w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(jìn)基體材料成為無(wú)機(jī)炭層[45],這種無(wú)機(jī)炭層能夠有效阻止熱傳遞過(guò)程,從而阻止材料的燃燒。
湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文152.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1實(shí)驗(yàn)技術(shù)思路圖2.1實(shí)驗(yàn)技術(shù)思路Figure2.1Theexperimentconsideration
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熔融支化法制備長(zhǎng)支鏈聚乙烯的流變性能與結(jié)構(gòu)表征[J]. 梁曉坤,羅筑,楊樂(lè),魏江濤,陳維龍,楊再軍. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(11)
[2]石墨烯納米片填充HDPE/PEG相變復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)流變行為[J]. 石優(yōu),楊斌,陸華陽(yáng),夏茹,曹明,錢家盛,付恩發(fā). 高分子材料科學(xué)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(yīng)用. 2015(05)
[5]高密度聚乙烯增韌改性的研究進(jìn)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(yīng)用[J]. 邵鵬程,王雁玉,李渤,杜新勝,張霖. 塑料制造. 2011(04)
[7]國(guó)內(nèi)外線性低密度聚乙烯生產(chǎn)現(xiàn)狀及市場(chǎng)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(xué)報(bào). 2010(09)
[9]聚乙烯改性研究進(jìn)展[J]. 劉生鵬,張苗,胡昊澤,林婷,危淼. 武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[10]氫氧化鎂微膠囊的制備與應(yīng)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(fù)合帶專用樹脂用接枝聚乙烯及其共混物的結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 袁亞.湖北工業(yè)大學(xué) 2017
[2]聚乙烯電纜護(hù)套耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能的研究[D]. 宋明明.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]熱塑性塑料聚乙烯性能的改進(jìn)研究[D]. 嚴(yán)成.遼寧工業(yè)大學(xué) 2015
[4]無(wú)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(xué) 2012
[5]彈性體包覆無(wú)機(jī)剛性粒子增韌聚丙烯研究[D]. 史學(xué)濤.西北工業(yè)大學(xué) 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(xué) 2006
[7]中密度聚乙烯及共混體系性能及結(jié)晶行為的研究[D]. 王睿.青島科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3224397
【文章來(lái)源】:湖北工業(yè)大學(xué)湖北省
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【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【部分圖文】:
光纜護(hù)套結(jié)構(gòu)圖[8]
湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文7阻燃劑填充到聚乙烯樹脂中,進(jìn)而提高PE熱穩(wěn)定性能和阻燃能力。阻燃機(jī)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?xì)怏w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?xì)怏w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(gè)復(fù)雜過(guò)程,經(jīng)過(guò)多年研究,一些理論得到了大家的共識(shí)。圖1.2聚乙烯燃燒機(jī)理示意圖Figure1.2Schematicdiagramofpolyethylenecombustionmechanism(1)隔離膜機(jī)理阻燃劑在高溫降解過(guò)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(guò)燃燒生產(chǎn)致密膜保護(hù)聚合物,而磷系阻燃劑是促進(jìn)聚合物成炭[44]來(lái)阻止燃燒進(jìn)行,起到隔離膜效果。(2)終止自由基機(jī)理聚合物燃燒過(guò)程是按活性自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)進(jìn)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(yīng)所必需活性自由基,終止燃燒反應(yīng)。(3)冷卻機(jī)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(shí),氫氧化物分解產(chǎn)物促進(jìn)基體成炭,阻止聚合物燃燒。(4)協(xié)同作用機(jī)理為了更有效快捷賦予聚合物阻燃能力,多通過(guò)復(fù)配使用多種阻燃劑,多種阻燃機(jī)理同時(shí)進(jìn)行。協(xié)同作用機(jī)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?xì)怏w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(jìn)基體材料成為無(wú)機(jī)炭層[45],這種無(wú)機(jī)炭層能夠有效阻止熱傳遞過(guò)程,從而阻止材料的燃燒。
湖北工業(yè)大學(xué)碩士學(xué)位論文152.2實(shí)驗(yàn)方法2.2.1實(shí)驗(yàn)技術(shù)思路圖2.1實(shí)驗(yàn)技術(shù)思路Figure2.1Theexperimentconsideration
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]熔融支化法制備長(zhǎng)支鏈聚乙烯的流變性能與結(jié)構(gòu)表征[J]. 梁曉坤,羅筑,楊樂(lè),魏江濤,陳維龍,楊再軍. 高分子材料科學(xué)與工程. 2017(11)
[2]石墨烯納米片填充HDPE/PEG相變復(fù)合材料的動(dòng)態(tài)流變行為[J]. 石優(yōu),楊斌,陸華陽(yáng),夏茹,曹明,錢家盛,付恩發(fā). 高分子材料科學(xué)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(yīng)用. 2015(05)
[5]高密度聚乙烯增韌改性的研究進(jìn)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(yīng)用[J]. 邵鵬程,王雁玉,李渤,杜新勝,張霖. 塑料制造. 2011(04)
[7]國(guó)內(nèi)外線性低密度聚乙烯生產(chǎn)現(xiàn)狀及市場(chǎng)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(xué)報(bào). 2010(09)
[9]聚乙烯改性研究進(jìn)展[J]. 劉生鵬,張苗,胡昊澤,林婷,危淼. 武漢工程大學(xué)學(xué)報(bào). 2010(03)
[10]氫氧化鎂微膠囊的制備與應(yīng)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(fù)合帶專用樹脂用接枝聚乙烯及其共混物的結(jié)構(gòu)與性能研究[D]. 袁亞.湖北工業(yè)大學(xué) 2017
[2]聚乙烯電纜護(hù)套耐環(huán)境應(yīng)力開裂性能的研究[D]. 宋明明.合肥工業(yè)大學(xué) 2017
[3]熱塑性塑料聚乙烯性能的改進(jìn)研究[D]. 嚴(yán)成.遼寧工業(yè)大學(xué) 2015
[4]無(wú)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(xué) 2012
[5]彈性體包覆無(wú)機(jī)剛性粒子增韌聚丙烯研究[D]. 史學(xué)濤.西北工業(yè)大學(xué) 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(xué) 2006
[7]中密度聚乙烯及共混體系性能及結(jié)晶行為的研究[D]. 王睿.青島科技大學(xué) 2005
本文編號(hào):3224397
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