无卤阻燃型聚丙烯的制备及性能研究

利用双螺杆挤出机挤出制备了超细Mg(OH)2改性阻燃聚丙烯(PP)复合材料,研究了Mg(OH)2、复合增容剂的用量对复合材料力学性能、阻燃性能的影响.结果表明,Mg(OH)2经硬脂酸表面改性后,其在PP中的分散性及与PP的界面相容性明显得到改善,当Mg(OH)2用量为90份时,材料的氧指数达到27.5%;(乙烯/辛烯)共聚物接枝马来酸酐/(乙烯/丙烯/二烯)共聚物接枝马来酸酐复合增容剂能明显改善材料的力学性能和阻燃性能,当复合增容剂用量为15份时,材料的断裂伸长率达到141.06%,缺口冲击强度达到22.24 kJ/m2,拉伸强度达到18.51MPa,氧指数增至28.0%.     

Mg(OH)_2/红磷阻燃SEBS/PS共混物的研究

采用Mg(OH)2和红磷对苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯共聚物/聚苯乙烯(SEBS/PS)共混物进行阻燃研究,利用锥形量热仪研究了Mg(OH)2和红磷的阻燃作用。结果表明:添加大量Mg(OH)2的体系能获得一定的阻燃效果,但体系的机械性能随之降低。加入红磷后,Mg(OH)2和红磷出现协同效应。Mg(OH)2用量为80份,红磷用量为10份时复合材料阻燃级别达到UL94V-0级,点燃时间延后,热释放速率降低,有效燃烧热出现峰值延后。     

Mg(OH)2/Al(OH)3/包覆红磷阻燃SEBS/PS共混物

研究了Al(OH)3,Mg(OH)2包覆红磷(10份)对苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)/聚苯乙烯(PS)阻燃性能的影响.结果表明,Mg(OH)2用量为80份时阻燃级别达V-2,氧指数达到29%,但力学性能较差;AI(OH)3用量为80份时阻燃效果不很理想,但对力学性能影响较小;Mg(OH)2/Al(OH)3/包覆红磷体系中Mg(OH)2用量大于Al(OH)3时综合阻燃效果最好.阻燃体系的热释放速率降低,有效燃烧热出现峰值延后.     

无机填料填充PE-LD/EVA合金的导热及阻燃性能

采用氧化铝（Al2O3）为导热填料、氢氧化镁［Mg(OH)2］为阻燃填料,以低密度聚乙烯（PE-LD）和乙烯醋酸乙烯共聚物（EVA）为基体树脂制备导热阻燃复合材料。通过导热性能测试、燃烧行为表征（极限氧指数和垂直燃烧测试）以及热重分析研究了PE LD/EVA/Al2O3/Mg(OH)2复合材料的导热性能、阻燃性能及热稳定性。结果表明,含有50份Al2O3及50份Mg(OH)2的复合材料,在PE-LD/EVA质量比为1/1时,热导率可达到1.21 W/m·K;材料的阻燃性能及热稳定性都随 EVA 含量的增加而增大,极限氧指数从27.0 % 提高到31.5 %,UL 94 垂直燃烧从无等级提高到V-0级,残炭率从46.5 %提高到57.7 %。     

无卤膨胀复合阻燃低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯共混物的研究

分别采用三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、微胶囊红磷(MCP)以及氢氧化镁[Mg(OH)2]等与膨胀型阻燃剂PNP进行复配,研究了不同阻燃剂及其配比对低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯酯(PE-LD/EVA)共混物的阻燃和力学性能的影响。结果表明,在PE-LD/EVA为70/30的基体树脂中,当复合阻燃剂的含量为35%时,PNP/MCA的最佳配比为3/2,阻燃材料的极限氧指数为30.8%;PNP/MCA/MCP的最佳比例为24/16/4,阻燃材料极限氧指数为32.3%;PNP/MCA/MCP/Mg(OH)2的最佳比例为24/16/4/22,阻燃材料的极限氧指数为30.9%,垂直燃烧达到UL 94V-0级,拉伸强度为11.1MPa,断裂伸长率为80.6%。     

LDPE/EVA/Mg(OH)2阻燃复合材料流变行为的研究

借助HAAKE RHEOCORD 90流变仪分别在140℃、160℃、和180℃3个温度下，研究了LDPE／EVA和LDPE／EVA／Mg(OH)2阻燃复合材料的流变行为。研究结果表明：LDPE／EVA／Mg(OH)2阻燃复合材料的熔体流动行为同LDPE／EVA一样，仍属于非牛顿型假塑性流体流动行为。不同剪切速率下，LDPE／EVA／Mg(OH)2阻燃复合材料与LDPE／EVA粘流活化能相差很小，说明LDPE／EVA／Mg(OH)2阻燃复合材料与LDPE／EVA一样，其熔体粘度对温度不十分敏感。相同温度下，LDPE／EVA／Mg(OH）2阻燃复合材料的挤出膨胀比低于LDPE／EVA，这一特性说明LDPE／EVA／Mg(OH)2阻燃复合材料制品尺寸稳定性较LDPE／EVA有所提高。     

无卤阻燃硅烷交联POE复合材料的制备及性能研究

以硅烷交联聚烯烃弹性体（POE）为基体、Mg（OH）2为阻燃剂、（乙烯／乙酸乙烯酯）共聚物（E／VAC）为增容剂,制备了一种应用于无卤阻燃电缆料的高性能复合材料。考察了Mg（OH）2、E／VAC用量对复合材料拉伸性能、热延伸率、阻燃性能及耐高温老化性能的影响,利用扫描电子显微镜研究了复合材料断面的形貌特征。结果表明,当引发剂为0．1份、交联剂为2份、Mg（OH）2为140份、E／VAC为10份时,制备的无卤阻燃硅烷交联POE复合材料具有优异的力学性能、阻燃性能和耐高温老化性能,符合无卤阻燃聚烯烃电缆护套料的技术标准。     

Mg(OH)_2/RP对PP/OMMT复合材料阻燃性能的影响

采用双螺杆挤出机制备了PP/OMMT/Mg(OH)2/RP复合材料,并对其进行了锥形量热仪、OI、垂直燃烧测试。结果表明:PP/OMMT复合材料仅在锥形量热仪测试中表现出良好的阻燃性能,当加入Mg(OH)2时,体系的常规阻燃效果提高,RP的加入有效改善了OI及垂直燃烧测试的效果。RP与OMMT对Mg(OH)2均表现出协同作用。PP/OMMT(10%)/Mg(OH)2(20%)/RP(10%)在锥形量热仪测试、OI测试、垂直燃烧测试中均取得了良好的结果。     

PE-LLD／EVA／Mg（OH）2／复合阻燃剂高效无卤阻燃体系的研究

采用线形低密度聚乙烯/乙烯-醋酸乙烯共聚物作为复合材料主体,表面处理过的氢氧化镁(Mg(OH)2)为主阻燃剂,以微胶囊化红磷和自制硅类阻燃剂为核心的复合阻燃剂为阻燃增效剂,重点探讨了Mg(OH)2和复合阻燃剂的阻燃效果。结果表明,Mg(OH)2与复合阻燃剂并用具有良好的协同效应,当Mg(OH)2用量40份,复合阻燃剂5～7份时,可获得较高的氧指数,垂直燃烧试验通过FV0级,且材料抗静电能力提高,力学性能、加工性能较好。     

聚丙烯改性无卤阻燃复合材料的研究

以聚丙烯(PP)为基材,探讨了不同用量的氢氧化镁(Mg(OH)_2)、微胶囊化红磷(MRP)对PP阻燃性能和力学性能的影响。实验结果表明:随着Mg(OH)_2用量的增加,PP/Mg(OH)_2复合材料的阻燃性能随之升高而力学性能下降。当Mg(OH)_2与MRP复配使用时,MRP的加入可减少Mg(OH)_2的用量,PP/Mg(OH)_2/MRP(100:100:12)与PP/Mg(OH)_2(100:150)的复合材料相比可以看出,拉伸强度、断裂伸长率、冲击强度分别提高了23.73%、38.52%、189%,表明Mg(OH)_2和MRP在PP无卤阻燃复合材料中具有很好的协效阻燃作用。相容剂PP-g-MAH的加入可以提升PP无卤阻燃复合材料的力学性能,PP-g-MAH用量为8份时,PP无卤阻燃复合材料的冲击强度和拉伸强度分别可达4.23kJ/m~2和25.6MPa,同时拥有良好的阻燃性能和加工性能。     

无卤阻燃聚烯烃弹性体的研究

采用无机阻燃剂Mg（OH）2制备了阻燃聚烯烃弹性体POE，着重考察了Mg（OH）2用量对复合材料力学性能、阻燃性能、耐热性能、结晶性能和加工性能的影响。结果表明：Mg（OH）2用量的增加能够提高复合材料的氧指数，改善其水平燃烧和垂直燃烧效果，但仅在Mg（OH）：质量分数为65％时才能达到最佳的阻燃效果。大量填充未改性Mg（OH）2会导致复合材料力学性能的急剧恶化，适当的表面改性可提高其力学性能。Mg（OH）2能够显著提高复合材料的耐热性能，Mg（OH）2对POE具有异相成核作用。Mg（OH）2用量较大时，复合材料的储能模量和黏度都显著提高。     

LLDPE/EPDM复合材料高效阻燃体系的研究

以线性低密度聚乙烯(LLDPE)、(乙烯／丙烯／二烯)共聚物(EPDM)为基体,以经表面处理的氢氧化镁[Mg(OH)2]为主阻燃剂,微胶囊化红磷和自制阻燃剂S为核心的复合阻燃剂为阻燃增效剂,制备了阻燃性能优良的LLDPE／EPDM复合材料。重点探讨了Mg(OH)2与复合阻燃剂的阻燃效果及其对LLDPE／EPDM复合材料力学性能、加工性能的影响。结果表明,Mg(OH)2与复合阻燃剂并用具有良好的协同效应,当MS(OH)2用量为40份、复合阻燃剂用量为5-7份时,可获得较高的氧指数和垂直燃烧FV-0级的高阻燃性,且材料的加工性能和力学性能较好。     

无卤阻燃EVA电缆专用料的配方优化

通过基体树脂复配、自制相容剂(E-g-M)增容以及E-g-M与三元乙丙橡胶(EPDM)并用等途径对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/氢氧化镁(MH)/微胶囊化红磷(RP)无卤阻燃电缆料(EMP)性能进行了优化.结果表明:EVA与高密度聚乙烯(HDPE)复配可有效提高EMP电缆料的拉伸强度,EVA与HDPE的质量比为3:1时,EMP/HDPE电缆料的拉伸强度可由7.2 Mpa提高到9.7 Mpa;当在EMP/HDPE电缆料中添加12份E-g-M时,EMP/HDPE电缆料的拉伸强度由9.7 Mpa增至12.8 Mpa,冲击强度由26.5 kJ/m~2升至29.4 kJ/m~2,断裂伸长率由63.7%增至97.8%,E-g-M对EMP/HDPE电缆料起到了同时增强、增韧的作用;当EMP/HDPE/E-g-M电缆料中加入5份EPDM时,EMP/HDPE/E-g-M电缆料的韧性得到了进一步提高,冲击强度和断裂伸长率分别增至35.8 kJ/m~2和162.2%,并且两者的加入对EMP电缆料的拉伸性能、阻燃性能及加工性能影响较小.对照低烟无卤阻燃护套料的技术性能标准(YD/T 1113-2001),EMP/HDPE/E-g-M/EPDM电缆料的力学性能和阻燃性能均高于该标准.     

次磷酸铝协效MCA阻燃三元乙丙橡胶的研究

以三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）为阻燃剂、二乙基次膦酸铝（ADP）和次磷酸铝（PAH）为阻燃协效剂,制备了无卤阻燃三元乙丙橡胶（EPDM）材料,并研究了其阻燃性能和力学性能。结果表明,当阻燃剂MCA用量为76份、ADP用量为14份、PAH用量为10份时,EPDM垂直燃烧级别达到FV-0,氧指数为30%,拉伸强度为6.7 MPa,拉断伸长率为330%。     

Mg(OH)_2阻燃热塑性聚烯烃弹性体的研究

采用5种表面处理剂对氢氧化镁(Mg(OH)2)进行表面改性,并以热塑性聚烯烃弹性体(TPO)为基体树脂,制备了TPO/Mg(OH)2阻燃材料。通过氧指数(OI)、垂直燃烧和拉伸性能测试,研究了表面处理剂的种类、Mg(OH)2用量和粒径等对TPO/Mg(OH)2阻燃材料燃烧性能和力学性能的影响。OI测试结果表明,钛酸酯改性的粒径为2μm的Mg(OH)2使体系的OI达27.8%;改性Mg(OH)2用量为70份时成为难燃材料。垂直燃烧测试结果表明,100份改性Mg(OH)2使材料的燃烧等级达到FV-0级,无法引燃。力学性能测试结果表明,钛酸酯改性的粒径为2μm的Mg(OH)2使材料保持较高的应变;70份的Mg(OH)2使阻燃材料的拉伸屈服应力和拉伸断裂应力达到最大值。     

环保无卤阻燃电线电缆专用料的研究

分别研究了基体树脂、Mg(OH)2、氮磷阻燃剂、红磷母粒、混炼时间对无卤阻燃电线料性能的影响。结果表明,随着EPR的增加和EVA的降低,材料的拉伸强度增加而断裂伸长率降低,且燃烧性能变差;采用国产Mg(OH)2的材料拉伸强度和断裂伸长率略低于进口产品,但阻燃性能要优于进口产品;相比其他氮磷阻燃剂,IFR具有较好的阻燃效果;红磷母粒的最佳用量为10~15份;最佳的混炼时间为30 min。     

高填充无卤阻燃电缆料的研制

通过研究基体树脂、Mg（OH）2及其填充量对电缆料性能的影响,确立高填充无卤阻燃电缆料的配方为：乙烯一乙酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、Mg（OH）2、马来酸酐接枝乙烯一乙酸乙烯酯与抗氧剂的质量比为28：8：50：10：4;利用扫描电子显微镜观察了复合材料断面的形貌。结果表明,加人马来酸酐接枝乙酸乙烯酯作为界面相容剂能够强化界面柔性层的脱黏作用,有利于氢氧化镁在基体树脂中均匀分散,从而解决了由于大量填充氢氧化镁造成的电缆料力学性能下降的问题,改善了电缆料的综合性能。     

Al（OH）3和Mg（OH）2阻燃EVA性能的研究

选用形貌、粒径尺寸及分布相近的两种无机阻燃剂氢氧化铝（Al（OH）3）和氢氧化镁（Mg（OH）2），研究了二者用量对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物（EVA）复合材料的力学性能和阻燃性能的影响，并比较了添加红磷的复合材料的力学性能和阻燃性能。研究表明：Al（OH）3和Mg（OH）2用量对复合材料性能影响比较相似，随着阻燃剂用量的增加，复合材料的阻燃性能提高，拉伸强度增加，但断裂伸长率下降；通过锥形量热仪数据看出：Al（OH），的点燃时间短，最大热释放速率和平均热释放速率低，火行为指数大，阻燃效果比Mg（OH）2好；红磷的加入对复合材料力学性能影响不大，而对阻燃性能影响较大。Mg（OH）2与红磷复配能提高复合材料的氧指数，但是，从水平和垂直燃烧角度考虑，Al（OH）3与红磷之间的阻燃协效效果更好。     

氢氧化镁阻燃硅橡胶的制备及性能

分别采用未处理氢氧化镁、有机硅处理氢氧化镁、硬脂酸处理氢氧化镁为阻燃剂,制备阻燃硅橡胶,研究了氢氧化镁种类对硅橡胶阻燃性能、力学性能、电性能的影响;通过扫描电镜观察阻燃硅橡胶的拉伸断面形貌,并通过热重分析对硅橡胶的阻燃机理进行初步探讨。结果表明,采用经有机硅处理的氢氧化镁为阻燃剂时,硅橡胶的阻燃效果优于采用其它两种氢氧化镁为阻燃剂的硅橡胶;有机硅处理氢氧化镁对硅橡胶的力学性能和电性能损害较小。添加60份有机硅改性氢氧化镁时,硅橡胶的极限氧指数达到36%,拉伸强度为6.4MPa,撕裂强度为32.9kN/m,邵尔A硬度为51度,体积电阻率和表面电阻率分别为5.8×1015Ω.cm和4.1×1015Ω,介电常数和介质损耗因数分别为3.43和2.34×10-2。有机硅处理氢氧化镁在硅橡胶中分散较均匀,界面结合紧密,孔洞较少。