聚烯烴-納米Mg(OH)2無鹵阻燃電纜料的制備與性能研究.pdf

1、氫氧化鎂具有熱穩(wěn)定性好、安全無毒和抑煙等優(yōu)點，是一種環(huán)保型綠色阻燃劑。但是，在基體中的分散性和相容性較差，無法直接用于基體阻燃。因此，作為阻燃劑的氫氧化鎂必須設(shè)法消除表面極性和改變氫氧化鎂的表面性質(zhì)，然后添加到低密度聚乙烯中研制出新型無鹵阻燃聚乙烯電纜料。
　　 本課題分三部分：首先，采用直接沉淀法制備納米氫氧化鎂過程中加入聚乙二醇(PEG)作為分散劑，合成了納米級、薄片狀、粒度均勻的氫氧化鎂。考察了反應(yīng)溫度、反應(yīng)時間、MgCl

2、2濃度、NH3·H2O濃度對氫氧化鎂顆粒粒徑的影響，并采用激光粒度分析儀、X射線衍射(XRD)、綜合熱分析儀(DTA-TG)及透射電子顯微鏡(TEM)對顆粒結(jié)構(gòu)進行表征；然后，在水性環(huán)境中首次采用納米聚丙烯酸酯乳液對納米氫氧化鎂進行表面改性，并以活化指數(shù)作為主要的參考標準，考察了改性劑用量、改性溫度、改性時間等工藝條件。并利用紅外吸收光譜(IR)、綜合熱分析儀(DTA-TG)、透射電子顯微鏡(TEM)、掃描電子顯微鏡(SEM)和氧指數(shù)測

3、定儀等測試手段對改性后的納米氫氧化鎂進行表征和分析；最后，采用兩步硅烷交聯(lián)法制備了聚乙烯電纜料，并通過測試不同樣品的力學性能、氧指數(shù)和凝膠含量，從而系統(tǒng)的考察了EVA的用量、硅烷偶聯(lián)劑的用量、改性納米Mg(OH)2的用量以及復合阻燃劑的配比對混合體系的力學性能和阻燃性能的影響，從而改變以往交聯(lián)聚乙烯電纜料無阻燃性能的狀況。
　　 研究表明：(1)制備片狀納米氫氧化鎂的適宜工藝條件：反應(yīng)溫度為25℃，反應(yīng)時間為50min,MgCl

4、2溶液和氨水濃度分別為1.5mol/L和3.00mol/L，反應(yīng)物配比為1∶4；(2)改性納米氫氧化鎂的適宜工藝條件：改性劑用量為5ml/100ml的改性劑納米級聚丙烯酸酯，改性溫度為40℃，改性時間為60min;(3)改性后的納米氫氧化鎂表面包裹了一層聚丙烯酸酯，并均勻的分散在LDPE基體中，有效的提高了LDPE/納米Mg(OH)2復合材料的力學和阻燃性能。(4)交聯(lián)后的聚乙烯電纜料的綜合性能有顯著的提高：EVA的加入有助于提高LDP