高压开关锂电池壳体用MPPIFR材料的阻燃性能研究

作为高压开关电池内外承压的介质,外壳的阻燃性能在发生危险状况时对电池的安全防护有重要的作用。将聚苯醚、聚丙烯和增溶剂功能性丙烯酸缩水甘油酯接枝根据一定的比例混合,制备改性聚丙烯(MPP),将聚磷酸铵、三聚氰胺氰尿酸盐根据一定的比例混合,制备膨胀型无卤阻燃剂(IFR),将改性聚丙烯(MPP)与膨胀型无卤阻燃剂(IFR)按多种质量比共混,制备实验样品MPP/IFR,进行垂直燃烧实验。对阻燃性能、力学性能、微观形貌等性能进行分析。     

P-N无卤膨胀阻燃剂在乙烯-醋酸乙烯酯共聚物中的应用研究

以干法合成的P-N无卤膨胀阻燃剂(IFR)为基础,与聚磷酸胺(APP)复配使用对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)进行阻燃改性。采用氧指数法、垂直燃烧法分析EVA材料的燃烧性能,通过热重分析(TGA)、锥形量热(Cone)、扫描电镜(SEM)分析EVA的热降解过程、燃烧性能和残炭结构,研究IFR/APP复配时EVA的阻燃机理。结果表明:APP与IFR之间具有明显的协同作用,当APP与IFR的比例为2∶3时,阻燃体系的氧指数提高到28.3%,垂直燃烧等级达到V-0级。在燃烧过程中,APP主要起成炭作用,IFR起发泡作用,当APP与IFR的比例为2∶3时,EVA阻燃体系形成了最好的炭层结构,从而显著提高了EVA的阻燃性能。     

膨胀型阻燃剂聚丙烯阻燃复合材料的研究

采用乳液共混法制备了三聚氰胺/多聚磷酸铵/季戊四醇磷酸酯改性膨胀型阻燃剂(Mo_IFR),用双螺杆挤出机将Mo_IFR和未改性的三聚氰胺/多聚磷酸铵/季戊四醇磷酸酯膨胀型阻燃剂(Un_IFR)分别与聚丙烯(PP)共混制备了PP/Mo_IFR和PP/Un_IFR阻燃复合材料,研究了PP/Un_IFR与PP/Mo_IFR的力学性能、结晶性能和断面形貌。结果表明,随着阻燃剂用量的增加,PP/Mo_IFR与PP/Un_IFR的缺口冲击强度和拉伸强度下降,弯曲强度提高;但是,PP/Mo_IFR缺口冲击强度和拉伸强度的下降幅度比PP/Un_IFR的缺口冲击强度和拉伸强度的下降幅度要小得多,而PP/Mo_IFR的弯曲强度提高的幅度比PP/Un_IFR的弯曲强度提高的幅度大。PP/Un_IFR的冲击断面显示是脆性断裂,而PP/Mo_IFR的冲击断面显示是韧性断裂。X射线衍射显示Mo_IFR加入PP中,对PP的结晶性能没有显著的影响,IFR与PP的相容性良好。     

非交联型聚丙烯基电缆料的制备及性能研究

分别采用两种不同乙烯含量的乙丙共聚物（EPC）与聚丙烯（PP）共混,制备了一系列聚丙烯/乙丙共聚物（PP/EPC）电缆材料。考察了EPC种类及添加量对PP力学性能、热性能、电性能等的影响。结果表明：EPC的引入在保持PP原有优异热性能与电性能的基础上显著改善了PP的韧性,提高EPC添加量和EPC中乙烯含量对PP材料的增...     

纳米氧化镁聚丙烯复合绝缘材料的制备及其性能

与传统的电缆材料交联聚乙烯(XLPE)相比,聚丙烯(PP)不仅具有良好的电气性能,而且可循环利用,且其耐热性能好,因此受到研究者的广泛关注。故尝试选用聚丙烯作为基础树脂材料,同时探究添加纳米氧化镁(MgO)对聚丙烯绝缘性能的影响。选择嵌段共聚和均聚两种聚丙烯基础树脂材料,分别将质量分数为0.5%、1%、2%、3%的纳米氧化镁添加到PP中,综合不同样品的直流(DC)击穿场强等多因素,发现1%为纳米MgO的最佳添加量。再用两种不同的工序将质量分数为1%的纳米MgO和质量分数为5%的乙烯-辛烯弹性体(POE)加入到质量分数为95%的PP基体中,并与纯净的PP和PP与POE的共混物做对照。然后对样品的微观形貌、力学性能及电学性能进行表征。研究结果表明:纳米MgO加入到PP中,会起到异相成核剂的作用,减小PP内球晶的尺寸,且会诱导β晶生成;在PP中添加纳米MgO能大大降低其空间电荷密度,但对其力学性能影响不大;添加纳米MgO的PP直流击穿场强和直流叠加冲击电压与交联聚乙烯(XLPE)比较没有明显的差别。由此可知,可回收的热塑性聚丙烯高压直流电缆是未来高压直流电缆的一种新选择。     

纳米氧化锌对膨胀型阻燃尼龙66的阻燃协效作用研究

通过极限氧指数、垂直燃烧试验、炭化层表面的SEM观测、红外光谱分析图考查了纳米氧化锌(ZnO)对膨胀型阻燃尼龙66纳米复合材料(IFR PA66)的阻燃协效作用,测试了材料的力学性能。结果表明,添加适量的ZnO作为IFR PA66的阻燃协效剂,改变了膨胀炭化层的微观结构,避免了膨胀型阻燃剂在发泡过程中出现裂缝而降低隔氧隔热效果的缺陷。但加入过量的ZnO会破坏炭化层结构,使得材料的阻燃性能恶化,当ZnO用含量为2.0%时,材料的阻燃性能最好。     

具有双连续结构的BN/PP/SEBS复合材料导热与绝缘性能的研究

通过将聚丙烯(polypropylene,PP)与弹性体(styrene-ethylene-butylene-styrene,SEBS)材料共混并掺杂高导热填料可提高PP绝缘材料的使用性能。为了研究导热填料在聚合物基体中的分散规律,有效调控导热网络的形成,该文将不同含量SEBS与PP共混作为基体,以氮化硼纳米片(boron nitride nanosheets,BNNSs)为导热填料,改变2种基体树脂的比例、BNNSs含量,通过熔融共混,制备出复合材料,分别探究SEBS与BNNSs含量对复合材料的微观结构、热导率、变温电导特性、本体击穿特性和力学性能的影响。结果显示：随着SEBS比例的增加,有机相逐渐由“海岛”结构转变为“双连续”结构,相同BNNSs含量下,调控有机相结构,可显著提升复合材料热导率。复合材料不仅具有良好的导热性能(0.425 4 W/(m·K)),且保证了自身在高温下的绝缘性能以及机械性能,拓展了绝缘材料的实用性。     

阻燃剂对低烟无卤聚烯烃电缆料性能的影响

以EVA/LLDPE/POE共混物为基体,氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MDH)为阻燃剂,采用熔融共混法制备了无卤阻燃聚烯烃电缆料。采用SEM观察无机阻燃剂在基体中的分散状态,并研究不同种类阻燃剂及其用量对无卤阻燃电缆料力学性能、热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明:当ATH和MDH的质量比为126∶12时,阻燃剂在聚合物基体中的分散状态最佳;随着阻燃剂用量的增加,复合材料的力学性能下降,氧指数提高;与单一ATH阻燃体系相比,ATH/MDH复配使材料的热降解温度提高,热稳定性增强;ATH/MDH的加入使材料的热释放速率峰值和烟生成速率峰值降低,火灾性能指数提高,炭层结构更优,残炭量高达42.74%。     

膨胀型无卤阻燃PP／EVA电缆料的研制

描述了膨胀型无卤阻燃PP／EVA电缆料的制备方法,采用氧指数仪、UL94水平垂直燃烧箱、电子万能材料实验机、锥形量热仪、TG热重分析仪等对其进行了表征。氧指数测试结果表明经阻燃后氧指数已提高到29．3％以上;水平垂直燃烧结果表明燃烧等级已达到UL94 V0级;力学性能测试表明,拉伸强度为15．26MPa,断裂伸长率,为641．8％;TG测试表明700℃时残炭量为18．0％左右。     

不同改性技术路线的聚丙烯基高压直流电缆绝缘材料综合性能比较

聚丙烯(polypropylene,PP)是一种极具应用潜力的热塑性高压直流电缆绝缘材料,有望取代传统的交联聚乙烯(cross-linked polyethylene,XLPE)绝缘。目前,面向高压直流电缆绝缘应用的聚丙烯改性技术主要包括共聚/共混、纳米掺杂改性、接枝改性等。为对上述改性技术路线的性能水平进行综合评估,分别选择并制备共聚聚丙烯、纳米掺杂改性聚丙烯和接枝改性聚丙烯。对其热、机械、电气绝缘性能进行了测试,并与XLPE进行对比。测试与对比结果表明,相比传统XLPE材料,上述改性聚丙烯材料均具有较高的热稳定性与较为接近的机械性能,直流下的电气绝缘性能则得到显著提升。这其中以接枝改性聚丙烯表现最为优秀。PP的接枝改性技术显示出优秀的综合性能,并且适用于大规模工业化自主化生产,具有较高的应用潜力和发展价值。