新型熱收縮材料的制備與研究.pdf

1、熱收縮材料是一種智能材料,可以通過加熱改變其形態(tài)或使其還原。如今已經(jīng)發(fā)展成為廣泛應(yīng)用于電纜保護(hù)、管道運(yùn)輸、商品包裝等行業(yè)的新型材料。技術(shù)的發(fā)展對(duì)熱收縮材料本身也提出了更多的要求,目前對(duì)于高阻燃性能熱收縮材料的需求日益增大。
　　本文選取了低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)作為聚合物基體材料,采用化學(xué)交聯(lián)的方法來制備熱收縮材料。實(shí)驗(yàn)成功制備了具有優(yōu)良力學(xué)性能的熱收縮材料,擴(kuò)張以后的熱收縮材料在120℃甘油環(huán)境

2、下可以快速回復(fù)至原狀。
　　以PE/EVA熱收縮材料為基礎(chǔ),采用添加阻燃劑的方式使熱收縮材料達(dá)到阻燃效果。本文選取了氫氧化鋁(ATH)和紅磷兩種無機(jī)阻燃劑來實(shí)現(xiàn)阻燃效果。單一使用ATH阻燃劑時(shí),需要添加到140份才可以達(dá)到UL94 V-0級(jí)阻燃,但是在高填充下,熱收縮材料的力學(xué)性能顯著降低,特別是斷裂伸長率很低,不能滿足使用要求。用硬脂酸處理ATH可以改善ATH在PE/EVA體系中的分散均勻性,從而使制得的熱收縮材料的力學(xué)性能有所

3、提升,但是會(huì)降低阻燃性能。
　　采用紅磷和ATH復(fù)合添加的方式,可以在大幅度降低 ATH用量的情況下使PE/EVA體系達(dá)到UL94 V-0級(jí)阻燃。為了改善紅磷在空氣中易吸潮、難保存、與聚合物相容性差等缺點(diǎn),本文分別采用無機(jī)包覆和有機(jī)包覆兩種方法對(duì)紅磷進(jìn)行表面處理。以氫氧化鈉(NaOH)和硫酸鋁為原料處理的紅磷在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定,吸潮問題得以改善。通過滴定法和掃描電子顯微鏡(SEM)進(jìn)行表征可知?dú)溲趸X在紅磷表面形成了致密的包覆層。實(shí)

4、驗(yàn)結(jié)果表明,PE/EVA熱收縮材料中,EVA含量較高的熱收縮材料的性能較好。配方為 PE:EVA:ATH:RP=20:80:40:10的PE/EVA熱收縮材料的性能較好,拉伸強(qiáng)度為11.54MPa,斷裂伸長率為537％,熱收縮率為66.15%,熱收縮還原率為98.76%,并能通過UL94 V-0級(jí)阻燃性能測試。
　　采用原位聚合法制備了三聚氰胺-甲醛樹脂包覆的微膠囊紅磷,改變甲醛與三聚氰胺的比例可以制得不同的微膠囊紅磷,SEM和紅

5、外光譜表征可知三聚氰胺-甲醛樹脂對(duì)紅磷粉末有良好的包覆作用。包覆后的紅磷在PE/EVA熱收縮材料中分散性良好,其中用甲醛與三聚氰胺配比為10:1時(shí)制得的微膠囊紅磷所制備的PE/EVA熱收縮材料的力學(xué)性能最好。由于有機(jī)包覆微膠囊紅磷中的紅磷含量不是很高,因此需要投入較多量的阻燃劑才能使熱收縮材料達(dá)到V-0級(jí)阻燃。實(shí)驗(yàn)表明,微膠囊紅磷和改性 ATH作為阻燃劑制備的熱收縮材料的力學(xué)性能隨著阻燃劑總量的增加下降較小。當(dāng)阻燃劑總添加量為80份,A