氢氧化镁阻燃改性evapp复合材料的研究【字数：9885】
本文研究以氢氧化镁(MH）作为阻燃剂，对聚丙烯(PP)/乙烯-醋酸乙烯共聚物(EVA)共混体系进行阻燃改性的研究。采用密炼机将不同比列的MH与PP、EVA进行熔融共混改性。对不同MH添加量的PP/EVA复合材料体系进行力学性能、热性能测试及阻燃性能测试，探究MH含量对复合材料各项性能的影响，从而得到MH阻燃PP/EVA复合材料体系的最佳配比。通过实验得出当PP为100phr，EVA为30phr，氢氧化镁为140phr，抗氧剂168为0.2phr，抗氧剂1010为0.2phr时，复合材料体系的综合性能最佳。
目录
1文献综述 1
1.1 聚丙烯概述 1
1.1.1 聚丙烯的性能 1
1.1.2聚丙烯的加工及应用 1
1.2阻燃剂概述 3
1.2.1卤系阻燃剂 3
1.2.2有机磷系阻燃剂 4
1.2.3复合磷系膨胀型阻燃剂 4
1.2.4硅系阻燃剂 5
1.2.5无机阻燃剂 5
1.3氢氧化镁 6
1.3.1氢氧化镁简介 6
1.3.2阻燃原理 6
1.4 EVA简介 7
2实验部分 8
2.1 实验原料 8
2.2 实验主要仪器、设备 8
2.3实验方案 9
2.3.1实验流程 9
2.3.2实验配方 9
2.3.3试样制备 10
2.4性能表征测试 11
3测试结果及讨论 12
3.1拉伸性能测试 12
3.2冲击性能测试 14
3.3熔融指数测试 15
3.4极限氧指数测试 15
3.5热稳定性能测试 16
3.6差热分析（DTA） 18
3.7维卡软化点测试 18
4全文总结 20
参考文献 21
致谢 22
1文献综述
1.1 聚丙烯概述
1.1.1 聚丙烯的性能
物理性能：聚丙烯(PP)是以丙烯为单体聚合制得的无毒、无臭、半透明的高结 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
晶的聚合物。PP的密度比水小，仅为0.890.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一[1]。
力学性能：由于聚丙烯的分子链呈现出较为规整的结构，因此聚丙烯容易产生结晶区。结晶会会增加聚丙烯的拉伸强度，但因为结晶区的存在，使PP材料变硬变脆，PP材料的冲击强度随着降低。PP制品的表面光滑，摩擦系数小，具有良好的耐摩擦性能。PP的收缩率较大，当制品尺寸较大时，会导致收缩不均匀而产生内应力。PP制品对缺口和气泡等缺陷较为敏感，受外力作用时易导致应力集中，从而会导致PP制品损坏，影响材料的使用性能。
热性能：聚丙烯的熔点在164170℃之间，热分解温为370℃左右[2]，热变形温度可达到135℃。在通用塑料中PP具有较为优秀的热稳定性能，耐高温，但PP材料的耐寒性较差，其脆化温度仅为35℃，不及PE、EVA等。
化学性能： PP比较稳定，仅仅会被浓硫酸及硝酸腐蚀。在与低分子量的某些芳香烃等接触时才会发生软化溶胀。其化学稳定性与分子量呈现正相关。
电性能：聚丙烯属于绝缘体，并且在极高的电压下才能被击穿，因此广泛应用于电气绝缘领域。由于PP吸水率极低，故绝缘性能不受环境湿度的影响，较为稳定可靠，但PP容易积聚静电，存在一定隐患。
成型加工性：聚丙烯在融融状态流动性能较为优异，成型加工性能好，可用采用注塑、挤出、发泡等方法制得性能理想的塑料制品。
1.1.2聚丙烯的加工及应用
（1）挤出加工
目前在聚丙烯的生产加工中，绝大多数企业均采用较为简单便捷的挤出加工的生产工艺。挤出加工具有操作简单，工艺可控性大，自动化生产程度高，生产效率高等优点。挤出加工是将聚丙烯树脂原料及各种添加剂加入挤出机，设置合适的温度，使其成为流动性较好熔融态。之后，再在螺杆的推动下，熔融的PP通过口模连续挤出成型。挤出加工的方法用于板材、管材、棒材、单丝加工。其特点都是横截面固定、可连续生产的塑料制品。挤出加工也可以与其他材料共同加工，制成复合型材料，如线缆的绝缘材料的包裹，纸板表面薄膜的压合。其中聚丙烯管材和片材在日常生活在的用量不高，但发展却极为迅速。比如高分子量无规共聚聚丙烯生产的耐热水管，高分子量均聚聚丙烯生产的耐腐蚀输送管等在不断开发出来，应用前景广泛。
（2）取向加工
取向加工用于聚丙烯的生产中主要是单向拉伸(取向)，主要用于生产聚丙烯塑料带、打包带、聚丙烯纤维及其编织制品等。取向加工的加工方法便是在聚丙烯处于熔融态还未冷却成型，施加一个单向拉力，对杂乱无章的聚丙烯分子链进行单向取向，提高纤维的单向拉伸强度。包装用聚丙烯纤维是聚丙烯树脂材料在我国生产生活中的又一主要应用领域，同时也是我生产企业早就涉及的传统市场。虽然这个应用领域对聚丙烯树脂的要求似乎不高，而且用量有限，但仍有部分高端的市场需求，这便需要对聚丙烯的分子结构进行精准的控制，
丙烯纤维又称丙轮，被广泛应用于人类生产生活的诸多方面。丙轮强力丝是目前制备汽车安全带最理想的合成纤维材料。丙纶制成的超细纤维是制作高性能体育服装的理想纤维材料。单丝及其组索已被广泛应用于缆绳等方面。
（3）吹塑取向加工
吹塑加工工艺主要是生产各种类型的薄膜制品，其应用范围主要是包装材料、农用薄膜等。其性能较为一般，强度一般，因此薄膜厚度较厚，透明度较差。而通过吹塑取向加工制成的双向取向薄膜性能则显著提升。双向取向薄膜强度较好，厚底薄，透明度高，光学性能好，而且耐高温，表面不易附着水蒸气而雾化。双向取向薄膜广泛用于食品包装，书籍塑封，透明胶带等方面。吹塑取向薄膜工艺就是将吹塑或基础生产的厚度较厚的薄膜进行二次加热。加热熔融温度附近，分子链开始运动，此时在膜平面施加两个相互垂直的拉力，使分子链排列规整进行双向取向，力学性能光学性能因此显著提高。
（4）挤出吹塑加工
吹塑加工被广泛用于生产瓶装食品、果汁饮料等的密封包装容器，甚至用于热灌装材料领域。包装用塑料容器这些大都是采用挤出吹塑的加工工艺制备，即先用挤出机已制备出熔融型坯，进入模具后再由压缩空气吹塑使之紧贴于模具表面被冷却成型为制品。在包装领域，聚丙烯挤出吹塑薄膜也可与其他材料复合制成复合材料以提高材料的综合性能。
（5）注塑加工
注塑加工工艺是将聚丙烯原料及各种添加剂加入柱塞式或螺杆式注射机中，在适当的温度下聚丙烯会被熔融，然后注入预热的模具，经保压、冷却后成型。家电塑料外壳、汽车塑料配件、塑料日用品和机械设备零部件等外形复杂、尺寸精准度要求高，无法通过挤出吹塑等方法制作，因此大多采用注塑加工工艺制作。灌装用的瓶子除了可以采用吹塑工艺制备，还可采用注塑的方法制备。由于聚丙烯优异的力学性能及电性能，因此家电行业的聚丙烯使用量巨大。例如显示器、支架、空调塑料元件、仪表盘等都使用了大量的聚丙烯材料。
目录
1文献综述 1
1.1 聚丙烯概述 1
1.1.1 聚丙烯的性能 1
1.1.2聚丙烯的加工及应用 1
1.2阻燃剂概述 3
1.2.1卤系阻燃剂 3
1.2.2有机磷系阻燃剂 4
1.2.3复合磷系膨胀型阻燃剂 4
1.2.4硅系阻燃剂 5
1.2.5无机阻燃剂 5
1.3氢氧化镁 6
1.3.1氢氧化镁简介 6
1.3.2阻燃原理 6
1.4 EVA简介 7
2实验部分 8
2.1 实验原料 8
2.2 实验主要仪器、设备 8
2.3实验方案 9
2.3.1实验流程 9
2.3.2实验配方 9
2.3.3试样制备 10
2.4性能表征测试 11
3测试结果及讨论 12
3.1拉伸性能测试 12
3.2冲击性能测试 14
3.3熔融指数测试 15
3.4极限氧指数测试 15
3.5热稳定性能测试 16
3.6差热分析（DTA） 18
3.7维卡软化点测试 18
4全文总结 20
参考文献 21
致谢 22
1文献综述
1.1 聚丙烯概述
1.1.1 聚丙烯的性能
物理性能：聚丙烯(PP)是以丙烯为单体聚合制得的无毒、无臭、半透明的高结 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
晶的聚合物。PP的密度比水小，仅为0.890.91g/cm3，是目前所有塑料中最轻的品种之一[1]。
力学性能：由于聚丙烯的分子链呈现出较为规整的结构，因此聚丙烯容易产生结晶区。结晶会会增加聚丙烯的拉伸强度，但因为结晶区的存在，使PP材料变硬变脆，PP材料的冲击强度随着降低。PP制品的表面光滑，摩擦系数小，具有良好的耐摩擦性能。PP的收缩率较大，当制品尺寸较大时，会导致收缩不均匀而产生内应力。PP制品对缺口和气泡等缺陷较为敏感，受外力作用时易导致应力集中，从而会导致PP制品损坏，影响材料的使用性能。
热性能：聚丙烯的熔点在164170℃之间，热分解温为370℃左右[2]，热变形温度可达到135℃。在通用塑料中PP具有较为优秀的热稳定性能，耐高温，但PP材料的耐寒性较差，其脆化温度仅为35℃，不及PE、EVA等。
化学性能： PP比较稳定，仅仅会被浓硫酸及硝酸腐蚀。在与低分子量的某些芳香烃等接触时才会发生软化溶胀。其化学稳定性与分子量呈现正相关。
电性能：聚丙烯属于绝缘体，并且在极高的电压下才能被击穿，因此广泛应用于电气绝缘领域。由于PP吸水率极低，故绝缘性能不受环境湿度的影响，较为稳定可靠，但PP容易积聚静电，存在一定隐患。
成型加工性：聚丙烯在融融状态流动性能较为优异，成型加工性能好，可用采用注塑、挤出、发泡等方法制得性能理想的塑料制品。
1.1.2聚丙烯的加工及应用
（1）挤出加工
目前在聚丙烯的生产加工中，绝大多数企业均采用较为简单便捷的挤出加工的生产工艺。挤出加工具有操作简单，工艺可控性大，自动化生产程度高，生产效率高等优点。挤出加工是将聚丙烯树脂原料及各种添加剂加入挤出机，设置合适的温度，使其成为流动性较好熔融态。之后，再在螺杆的推动下，熔融的PP通过口模连续挤出成型。挤出加工的方法用于板材、管材、棒材、单丝加工。其特点都是横截面固定、可连续生产的塑料制品。挤出加工也可以与其他材料共同加工，制成复合型材料，如线缆的绝缘材料的包裹，纸板表面薄膜的压合。其中聚丙烯管材和片材在日常生活在的用量不高，但发展却极为迅速。比如高分子量无规共聚聚丙烯生产的耐热水管，高分子量均聚聚丙烯生产的耐腐蚀输送管等在不断开发出来，应用前景广泛。
（2）取向加工
取向加工用于聚丙烯的生产中主要是单向拉伸(取向)，主要用于生产聚丙烯塑料带、打包带、聚丙烯纤维及其编织制品等。取向加工的加工方法便是在聚丙烯处于熔融态还未冷却成型，施加一个单向拉力，对杂乱无章的聚丙烯分子链进行单向取向，提高纤维的单向拉伸强度。包装用聚丙烯纤维是聚丙烯树脂材料在我国生产生活中的又一主要应用领域，同时也是我生产企业早就涉及的传统市场。虽然这个应用领域对聚丙烯树脂的要求似乎不高，而且用量有限，但仍有部分高端的市场需求，这便需要对聚丙烯的分子结构进行精准的控制，
丙烯纤维又称丙轮，被广泛应用于人类生产生活的诸多方面。丙轮强力丝是目前制备汽车安全带最理想的合成纤维材料。丙纶制成的超细纤维是制作高性能体育服装的理想纤维材料。单丝及其组索已被广泛应用于缆绳等方面。
（3）吹塑取向加工
吹塑加工工艺主要是生产各种类型的薄膜制品，其应用范围主要是包装材料、农用薄膜等。其性能较为一般，强度一般，因此薄膜厚度较厚，透明度较差。而通过吹塑取向加工制成的双向取向薄膜性能则显著提升。双向取向薄膜强度较好，厚底薄，透明度高，光学性能好，而且耐高温，表面不易附着水蒸气而雾化。双向取向薄膜广泛用于食品包装，书籍塑封，透明胶带等方面。吹塑取向薄膜工艺就是将吹塑或基础生产的厚度较厚的薄膜进行二次加热。加热熔融温度附近，分子链开始运动，此时在膜平面施加两个相互垂直的拉力，使分子链排列规整进行双向取向，力学性能光学性能因此显著提高。
（4）挤出吹塑加工
吹塑加工被广泛用于生产瓶装食品、果汁饮料等的密封包装容器，甚至用于热灌装材料领域。包装用塑料容器这些大都是采用挤出吹塑的加工工艺制备，即先用挤出机已制备出熔融型坯，进入模具后再由压缩空气吹塑使之紧贴于模具表面被冷却成型为制品。在包装领域，聚丙烯挤出吹塑薄膜也可与其他材料复合制成复合材料以提高材料的综合性能。
（5）注塑加工
注塑加工工艺是将聚丙烯原料及各种添加剂加入柱塞式或螺杆式注射机中，在适当的温度下聚丙烯会被熔融，然后注入预热的模具，经保压、冷却后成型。家电塑料外壳、汽车塑料配件、塑料日用品和机械设备零部件等外形复杂、尺寸精准度要求高，无法通过挤出吹塑等方法制作，因此大多采用注塑加工工艺制作。灌装用的瓶子除了可以采用吹塑工艺制备，还可采用注塑的方法制备。由于聚丙烯优异的力学性能及电性能，因此家电行业的聚丙烯使用量巨大。例如显示器、支架、空调塑料元件、仪表盘等都使用了大量的聚丙烯材料。
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