新型低烟无卤阻燃电缆料的制备及表征

研究了以磷酸三甲苯酯(TCP)、水滑石(LDHs)、氢氧化铝(ATH)复配得到的复合阻燃剂对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVM:AV含量大于40%)性能的影响。分别通过氧指数、水平燃烧和拉伸性能测试考察了TCP/LDHs/ATH/EVM复合材料的阻燃性能和力学性能。结果表明,当TCP/LDHs/ATH/EVA为20/35/35/100(质量份数)时,复合材料的极限氧指数(LOI)达到35.2,阻燃级别为FH-1;断裂伸长率达到280%,拉伸强度达到11.0MPa。此复合材料可用于制造阻燃电缆。     

硅烷交联无卤阻燃EVA的制备与性能

制备了硅烷接枝交联乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)/氢氧化镁(MH)/氢氧化铝(ATH)复合材料。结果表明:过氧化二异丙苯引发硅烷接枝交联EVA的凝胶含量高于过氧化苯甲酰,硅烷接枝交联EVA的难易顺序为乙烯基三甲氧基硅烷乙烯基三乙氧基硅烷3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷;阻燃剂用量一定时,交联阻燃EVA的拉伸强度和断裂伸长率都低于非交联阻燃EVA,二者的拉伸强度都随MH含量的增加而降低,LOI都随MH含量的增加先增加后降低,交联阻燃EVA的LOI比未交联的提高了约1%;MH阻燃的交联EVA热分解温度比纯EVA的提高了20～30℃,ATH阻燃的则降低了约5℃;ATH和MH具有协同效应,二者的最佳配比约为2:1。     

EVA对无卤阻燃聚烯烃复合材料性能的影响

分别采用直接共混法和母料共混法向聚烯烃/氢氧化铝(镁)中添加乙烯-乙酸乙烯酯共聚物(EVA)制备无卤阻燃聚烯烃复合材料,研究了母料法和乙酸乙烯酯(VA)含量对复合材料力学性能及其加工性能的影响。结果表明:随着VA含量的增加材料的断裂能和屈服强度随之提高,平衡扭矩降低,阻燃性呈现先升高后降低的趋势。当VA含量为35%时材料的断裂能值达到1.48J、屈服强度为4.54MPa、断裂伸长率为218.12%、拉伸强度则达到7.86MPa、平衡扭矩降到了14.3N·m、氧指数(LOI)达到28。采用母料法制备的复合材料共混效果优于直接法,并且与直接法制备的复合材料相比拉伸强度、断裂伸长率有很大程度地提高。     

ATH协同阻燃TPO/MH复合体系性能研究

以热塑性聚烯烃弹性体(TPO)为基体、氢氧化镁(MH)为主阻燃剂、氢氧化铝(ATH)为协同阻燃剂制备了TPO/MH/ATH阻燃复合材料,采用氧指数(OI)、垂直燃烧及热重分析(TGA)等手段分析了TPO/MH/ATH复合体系的阻燃性能和阻燃机理,并研究了该复合体系的拉伸行为和流变性能。结果表明:同TPO/MH复合体系相比,TPO/MH/ATH复合体系的阻燃性能明显提高,其OI值提高至32.4%,阻燃等级达到FV-0级,残炭层更加紧密;复合体系的最大分解速率温度可达478.5℃,分解速率降低,热稳定性有所提高;同时,复合体系的屈服强度明显降低,断裂伸长率显著增大(380.4%),比TPO/MH复合体系提高了2倍;另外,ATH的加入对复合体系剪切黏度的影响不大。     

电子束辐照和氢氧化铝对LLDPE/EVA共混物凝胶含量和力学性能的影响

研究了电子束辐照剂量和氢氧化铝(ATH)的含量对线性低密度聚乙烯(LLDPE)/乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)共混物凝胶含量和力学性能的影响。辐照剂量是影响LLDPE/EVA/ATH阻燃体系凝胶含量的主要因素,而ATH对其凝胶含量的影响较小。随着ATH含量的增加,LLDPE/EVA共混物的拉伸强度逐步增加,断裂伸长率迅速下降。所有阻燃体系的拉伸强度均是随着辐照剂量的增加而逐步增大,但辐照剂量对这些阻燃体系的断裂伸长率的影响却比较复杂。     

硅烷交联无卤阻燃乙烯-辛烯共聚物的制备与性能

采用双螺杆挤出机和单螺杆挤出机以两步熔融共混法,制备了硅烷接枝交联乙烯-辛烯共聚物(POE)/氢氧化镁(MH)/氢氧化铝(ATH)复合材料。研究了不同硅烷和引发剂接枝交联POE的效率,用万能拉力试验机、热延伸试验仪、极限氧指数仪及热失重分析仪等研究了PP/MH/ATH复合材料的力学、热延伸、热失重和阻燃等性能。结果表明,过氧化二异丙苯引发硅烷接枝交联POE的凝胶含量高于过氧化苯甲酰,硅烷接枝交联POE的难易顺序为乙烯基三甲氧基硅烷乙烯基三乙氧基硅烷3-甲基丙烯酰氧基三甲氧基硅烷;阻燃剂用量一定时,交联阻燃POE的拉伸强度和断裂伸长率都低于非交联阻燃POE,交联阻燃POE的极限氧指数比未交联的高约1%;MH阻燃POE 600℃热分解残炭率高于ATH阻燃的,交联后阻燃POE的质量保留率比交联前高。     

凹凸棒土增强EVA/NBR阻燃复合材料的性能研究

以氢氧化镁（MH）和红磷（RP）为阻燃剂（FR）制备了乙烯醋酸乙烯共聚物/丁腈橡胶(EVA/NBR)阻燃复合材料,并将凹凸棒土（AT）引入到EVA/NBR阻燃复合材料中,以提高其力学性能、耐油性、燃烧性能及热稳定性。结果表明,含有10 份（质量份,下同）AT的阻燃复合材料,其拉伸强度为10.4 MPa,断裂伸长率为627.1 %;浸油后拉伸强度变化率从-29.3 %降低到-13.2 %,断裂伸长率变化率从-25.2 %降低到-8.6 %,且质量增大变化率从10.7 %降低到3.4 %;极限氧指数达到了32.2 %,UL 94垂直燃烧从无等级提高到V 0级;700 ℃时残炭量从29.3 %提高到35.6 %;浸油前后断面观察发现,加入AT后阻燃复合材料的断面更加致密。     

碱式碳酸镁阻燃LDPE/EVA的性能研究

用硬脂酸对碱式碳酸镁进行表面改性,加入到低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯酯(EVA)的混合物中制备阻燃复合材料。研究了碱式碳酸镁对LDPE/EVA的阻燃及力学性能影响。用扫描电镜(SEM)和热失重(TG)分别表征阻燃复合材料的微观形貌和热性能。结果表明,碱式碳酸镁经过表面改性后,由亲水性变成了亲油性,且当加入的碱式碳酸镁份数为150份时,阻燃复合材料的拉伸强度13.1 MPa,弯曲强度5.0 MPa,冲击强度3.27 kJ/m2,断裂伸长率9.4%,氧指数31.6%。     

LLDPE/EVA/改性MH/MRP阻燃体系的研究

选用乙烯-醋酸乙烯共聚物/改性氢氧化镁/微胶囊红磷(EVA/改性MH/MRP)为复合阻燃体系,研究体系的力学性能及阻燃性能,并通过扫描电镜观察材料燃烧后炭层的表面形貌。结果表明:当LLDPE/EVA/改性MH/MRP添加比例为60:40:70:10时,拉伸强度为11.3 MPa,断裂伸长率为353%,氧指数为31.4%,垂直燃烧试验通过UL 94V-0级,体系具有良好的阻燃协效作用和力学相容性。     

氢氧化铝/氢氧化镁协同阻燃低烟无卤聚烯烃电缆料的研究

以乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)、聚乙烯(PE)为基体树脂,氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MH)为阻燃剂,通过密炼、双螺杆、单螺杆双阶造粒工艺制备低烟无卤(LSZH)电缆料,通过研究ATH、MH含量以及ATH/MH配比对电缆料机械性能、阻燃性能、流变性能的影响,研究ATH/MH在聚烯烃中的协同阻燃效应,使其具有优异的综合性能,解决了高阻燃电缆料的市场需求。     

水滑石/LLDPE无卤阻燃复合材料的阻燃性

研究了以水滑石(LDHs),微胶囊化红磷(MRP)、三氧化二锑(Sb2O3)和二茂铁(FC)复配得到的复合阻燃剂对线形低密度聚乙烯(LLDPE)复合材料性能的影响.分别通过氧指数、水平燃烧和力学性能测试考察了复合材料的阻燃性能和力学性能.结果表明,当LLDPE/乙烯醋酸乙烯共聚物(EVA)/LDHs/MRP/Sb2O3/FC/过氧化二异丙苯(DCP)质量比为60/40/48/17/5/5/0.7时,复合材料的氧指数达到34.5%,阻燃级别为FH-1;断裂伸长率为225%,拉伸强度达10.9 MPa.     

相容剂种类对阻燃抗静电HDPE复合材料性能的影响

采用双螺杆挤出机制备了阻燃抗静电高密度聚乙烯(双抗HDPE)复合材料,研究不同类型的相容剂(三元乙丙橡胶、乙烯-丙烯酸酯-甲基丙烯酸缩水甘油酯、乙烯辛烯共聚物接枝甲基丙烯酸缩水甘油酯)对双抗HDPE复合材料的阻燃、抗静电、拉伸、热稳定性、流变等性能的影响。结果表明,当二乙基次膦酸铝(ALPi)/三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)/炭黑质量份数比为15/5/7时,双抗HDPE达到UL94 V-0阻燃级别,体积电阻率为10~9Ω·cm。随着EPDM的加入,添加量为15%时,双抗HDPE复合材料的拉伸强度达到28 MPa,断裂伸长率为412%,复数黏度下降,热稳定性提高,能够有效缓解阻燃剂的团聚现象,形成柔性界面层。     

TPS/EVA泡沫复合材料的制备及其阻燃与力学性能

以热塑性淀粉(TPS)为成炭剂与聚磷酸铵(APP)、可膨胀石墨(EG)复配组成膨胀型阻燃剂,通过熔融密炼、开炼塑化、硫化发泡制备了热塑性淀粉/乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(TPS/EVA)泡沫复合材料,探讨了TPS用量对泡沫复合材料阻燃性能、力学性能的影响。结果表明,TPS的加入显著提高了TPS/EVA泡沫复合材料阻燃性能,可起到良好的成炭作用;TPS/EVA泡沫复合材料的拉伸强度、断裂伸长率以及撕裂强度随着TPS用量的增加呈现先增大后减小的趋势,相对密度则是小幅度上升。当TPS用量为6%时,TPS/EVA泡沫复合材料综合性能最好,其LOI可达26.5%且UL-94为V-0级,拉伸强度、断裂伸长率、撕裂强度以及相对密度可达2.395 MPa、177.48%、10.59 N·mm^-1、0.21452。     

水合氧化铝阻燃EPDM/PP的性能研究

用氧指数测定和力学性能测定方法研究了水合氧化铝 ( ATH)的用量及粒径对共混物性能的影响。结果表明 ATH对 EPDM/ PP有一定的阻燃作用和消烟作用 ,但使其拉伸强度和断裂伸长率降低。随其用量增加和粒径变小 ,阻燃效果提高 ;粒径对阻燃性能的影响随用量增大影响也增大。少量使用 ATH时 ,粒径对拉伸强度影响不大 ,但对断裂伸长率影响明显 ;随用量增大 ,粒径对拉伸强度和断裂伸长率的影响也增大。     

正交试验法制备热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料

用正交试验法研究了不同醋酸乙烯(VA)含量的乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)的不同配比、氢氧化镁(MH)及滑石粉的用量对以EVA为基础树脂的热塑性低烟无卤阻燃电缆料性能的影响。结果表明:EVA为100phr,表面处理的MH为80phr,滑石粉为20phr时,材料的氧指数达到了43%,拉伸强度为8.3MPa,断裂伸长率为550%,低温冲击脆化温度达到-30℃。满足热塑性低烟无卤阻燃聚烯烃电缆料的性能要求。     

硅酸盐纳米短纤维增强EVA复合材料的阻燃和力学性能

以氢氧化镁[Mg(OH)2]和微胶囊红磷（MRP）为阻燃剂制备了无卤阻燃乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA）复合材料。通过极限氧指数、热失重分析和力学性能研究了硅酸盐纳米短纤维 (SNF) 以及马来酸酐接枝乙烯-醋酸乙烯共聚物（EVA-g-MAH）的加入对EVA阻燃性能和力学性能的影响,并通过扫描电子显微镜对其断面形貌和残炭表面形貌进行了观察和分析。结果表明,加入适量的EVA-g-MAH可以提高复合材料的极限氧指数和力学性能,加入12份的EVA-g-MAH后,材料的拉伸强度可达到10.2 MPa,断裂伸长率达到521 %,极限氧指数为39%,垂直燃烧达到V-0级别;加入适量的SNF后,可以显著提高复合材料的拉伸强度,当添加20份的SNF后,复合材料各性能最优,拉伸强度为12.3 MPa,断裂伸长率为210 %,极限氧指数为38%,垂直燃烧达到V-0级别。     

MPP/PER膨胀型阻燃剂对TPU/EVA性能的影响

研究了三聚氰胺焦磷酸盐(MPP)/季戊四醇(PER)膨胀型阻燃体系,对热塑性聚氨酯弹性体(TPU)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)复合材料阻燃、介电、力学性能及微观形貌的影响。结果表明,随着MPP在MPP/PER中的质量比增大,复合材料的阻燃性能呈先提升,后变差的趋势,击穿场强、体积电阻率、拉伸强度以及断裂伸长率呈先增大,后减小的趋势;当MPP/PER质量比为3/2时,复合材料的性能最佳,此时,复合材料的燃烧等级为V-0级且无滴落,燃烧后的炭层结构致密,氧指数为33%,击穿场强为21.9 MV/m,体积电阻率为5.521×10~8Ω·m,拉伸强度为5.61 MPa,断裂伸长率为513.21%,热稳定性得到提高。为研究TPU/EVA阻燃复合材料打下坚实的理论和实践基础。     

硅烷交联无卤阻燃PP/POE复合材料的制备和性能

采用双螺杆挤出机和单螺杆挤出机两步熔融共混的方法,制备了硅烷接枝交联聚丙烯(PP)/乙烯辛烯共聚物(POE)/氢氧化镁（MH）/氢氧化铝（ATH）复合材料,并研究了不同硅烷接枝PP/POE共混物的效率和硅烷交联阻燃PP/POE复合材料的力学、热延伸、热失重和阻燃等性能。结果表明,PP/POE/MH/ATH/硅烷偶联剂A-151质量比为50∶50∶（95~47.5）∶（0~47.5）∶3.0时,复合材料的热延伸变形率≤25 %,冷却后永久变形率≤4 %;阻燃剂用量一定时,硅烷交联PP/POE/MH/ATH的极限氧指数随ATH含量增加而小幅度提高;PP/POE/MH/ATH复合材料的热稳定性低于PP/POE/MH复合材料;PP/POE/MH、PP/POE/MH/ATH、PP/POE/ATH的生烟速率依次变大。     

MMT/GM/ATH协效阻燃对SEBS/PP体系性能的影响

研究了蒙脱土(MMT)、硅酮粉(GM)和氢氧化铝(ATH)的协效作用对SEBS/PP复合材料阻燃、力学、电学以及耐水性能的影响,并用SEM对其炭层形貌进行了分析。结果表明:由于蒙脱土、硅酮粉和氢氧化铝协效配合,复合材料的性能产生了较大的变化;复合材料的氧指数、拉伸强度、断裂伸长率、体积电阻率、击穿场强以及耐水性呈先增加后下降的趋势;当蒙脱土、硅酮粉、氢氧化铝质量比为9/4/1时,复合材料的氧指数为32,拉伸强度为9.68 MPa,断裂伸长率为825.6%;材料的初始热分解温度为300℃;体积电阻率和击穿场强分别为8.23×10~(12)Ω·m和23.04MV/m;体系在浸水24 h后,拉伸强度为8.90 MPa,耐水性最优;SEM表明炭层结构致密,阻燃效果较优。     

PA6/POE-g-MAH/PE–UHMW材料的制备及性能

以耐热改性组分尼龙6(PA6)为基体材料,超高分子量聚乙烯(PE-UHMW)为综合性能平衡组分,增韧剂马来酸酐接枝乙烯-辛烯共聚物(POE-g-MAH)为相容剂,制得PA6/PE-UHMW/POE-g-MAH三元复合材料。研究结果表明,POE-g-MAH的加入可改善PA6的韧性,但降低了PA6的拉伸强度,随着POE-g-MAH加入量增加,PA6断裂伸长率逐渐增加,当添加量为30%时,断裂伸长率达到最大值397%,拉伸强度为39 MPa。PE-UHMW组分不仅提高了复合材料的拉伸强度和韧性,同时改善了其耐水解性能。当PA6∶POE-g-MAH∶PE-UHMW=70∶30∶10时,断裂伸长率提高至477%,拉伸强度为42 MPa。通过扫描电子显微镜分析观察复合材料的微观形态,发现在PA6基体中POE-g-MAH和PE-UHMW形成"核–壳"结构,对PA6韧性的提高起到了协同作用。