无卤阻燃硅烷交联聚烯烃电缆料的研制【字数：9716】
摘 要本文用低密度聚乙烯（LDPE）作为基体，通过加入硅烷偶联剂A-171进行硅烷交联改性，并且加入一点的POE来起到改性增韧的作用，以此为基础料从而对此进行无卤阻燃聚乙烯电缆料的研制，通过文献查阅了解当氢氧化镁（MH）、氢氧化铝（ATH）作为其阻燃剂以2比1时，其阻燃效果最佳。并以此进行其他力学性能测试看是否达标。实验配方为硅烷交联LDPE 95phr（LDPE 100phr，硅烷偶联剂A-171 2phr，DCP 0.1phr，抗氧剂168 0.1phr，抗氧剂1010 0.1phr），催化增韧料5phr（POE 4.6phr，DBTDL 0.2phr，抗氧剂168 0.1phr，抗氧剂1010 0.1phr），ATH 40phr，MH 80phr，抗氧剂168 0.1phr，抗氧剂1010 0.1phr。通过此配方研制而出的无卤阻燃硅烷交联聚乙烯经过测定其力学性能和阻燃性能都十分优异且能够达标，是不错的无卤阻燃硅烷交联聚乙烯电缆料。
目录
前言 1
1. 文献综述 2
1.1 聚乙烯简介与交联方法 2
1.1.1 聚乙烯的概述 2
1.1.2 聚乙烯的交联法 2
1.1.3 本文使用的交联法 3
1.2 POE的性质 3
1.2.1 POE的简介 3
1.2.2 POE对聚烯烃的改性效果 4
1.3 氢氧化镁（MH）、氢氧化铝（ATH）的阻燃特性与机理 4
1.3.1氢氧化铝、氢氧化镁的简介 4
1.3.2氢氧化铝、氢氧化镁的阻燃特性 4
1.3.3氢氧化铝、氢氧化镁的阻燃机理 5
1.3.4氢氧化铝、氢氧化镁的协同效应 5
1.4 本文研究的内容 5
2.实验部分 7
2.1 实验原料 7
2.2 实验仪器、设备 8
2.3 实验内容 9
2.3.1 实验方案 9
2.3.2 实验流程 9
2.3.3 样品的制备 11
2.3.4 样品的测定和表征 11
2.3.5 主要的仪器参数 12
3.结果讨论 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
13
3.1 性能测试结果讨论 13
3.1.1 拉伸性能试验 13
3.1.2 热延伸性能试验 13
3.1.3 傅里叶变换红外光谱实验 13
3.1.4 热重分析试验（TG） 14
3.1.5 极限氧指数试验 15
3.1.6 熔融指数的测定 15
4. 全文总结 16
参考文献 17
致谢 18
前言
聚乙烯是一种品质较为优异而价格又比较低廉的高分子材料。伴随着现如今经济的飞速发展，电线电缆的日益所需求的量也是越来越大了，而人们对于电线电缆的质量要求也不像以前一样，现在对电线电缆的质量需求也是有所提高。最初所使用的电线电缆料一般为聚氯乙烯居多，虽然聚氯乙烯的阻燃性能是比较好，但它的韧性十分差，燃烧时还会释放出一些有毒的气体，不够环保，而热塑性聚酯虽然物理性能比较好，但它的阻燃性能很差，这就会大概率的导致火灾的发生，而且燃烧时会产生浓厚的烟严重危害环境[1]。而乙烯则因为其优异的力学性能和低廉的价格，受到了越来越广泛的关注，但是也由于其易燃性阻碍了它的发展，因此阻燃聚乙烯的研制刻不容缓，而无卤阻燃聚乙烯更是首选，无卤阻燃能够达到阻燃效果的同时又能够减小对环境的危害。而聚乙烯经过交联后又可以提高它的力学性能，之选用POE进行力学性能的改性因为POE具有抗氧化的性能，而且可以提高材料的耐热的性能、使材料的热延伸的性能提高，提升材料的拉伸强度等等优异的性能，对于大部分的通用塑料有增韧的作用，目前在电线电缆料的领域中也被广泛的应用。二月桂酸二丁锡（DBTDL）则是一种比较常见的催化剂，所以被选用为催化剂。而选用ATH和MH一起作为阻燃剂是由于它们本身出色的阻燃作用和无卤阻燃的环比较环保，不会产生浓烟和有毒气体，而更重要的是ATH/MH一起能够有阻燃剂的协同作用，使得其阻燃效果更佳。总之由于聚乙烯的易燃性已经越来越阻碍聚乙烯的应用发展了，因为聚乙烯的极限氧指数（LOI）只有17% 左右，而电缆料的最低 LOI则需要达到25%以上，这使聚乙烯的应用范围受到了很大的限制[2]，所以无卤阻燃聚乙烯的研制刻不容缓，现如今也已经有了许多的配方，本研究只是其中的一种，在阻燃效果尚佳的同时尽量的提高其力学 1.文献综述
1.1 聚乙烯简介与交联方法
1.1.1 聚乙烯的概述
聚乙烯（又简称PE），是通过乙烯来聚合然后制得的一种热塑性的树脂，其性能优异，所以被人们所关注。聚乙烯除了具有优异的耐低温的性能，而且化学稳定性好，价格也比较低廉且易得，所以常常被用作改性材料。正因为聚乙烯是一种常见且性能优异的聚烯烃，但因为其易燃性、不耐热，大大的阻碍了聚乙烯的应用范围，所以对于聚乙烯的阻燃研制受到了越来越多人的关注。聚乙烯的极限氧指数（LOI）只有17% 左右，而电缆料的 LOI则最低也需要达到25%以上，这使聚乙烯的应用范围受到限制，所以这需要人们通过硅烷交联对聚乙烯进行阻燃改性，研制出质量优良的硅烷交联无卤阻燃聚乙烯。
1.1.2 聚乙烯的交联法
辐照交联法：
辐照交联法，是通过辐射来改造聚乙烯使之交联的方法。辐射交联在固相的反应下能产生的生产效率比较高。而且交联发生在成型之后所以比较适用于生产特殊形状的高分子材料制品。但是，辐照交联这种反方法虽然具有较高的生产效率却也存在着难以交联成均一的高聚物，技术比较复杂，安全问题等。
过氧化物交联法：
过氧化物交联法是通过过氧化物与聚乙烯进行交联，使得聚乙烯内部结构稳定的交联方法。这种方法生产出来的高分子材料制品的质量比较好但是加工时过氧化物交联的温度如果控制不当，不仅会使材料的性能下降，严重的话可能会对仪器设备的损害，导致其生产效率也不高。
紫外光辐射交联法：
紫外光辐射法是通过紫外光照射聚乙烯，使聚乙烯内部结构变稳定使之达到交联的效果，这个方法操作比较简单，价格又低廉，因此受到越来越多的人的关注[3]。
硅烷交联法：
硅烷交联法是通过硅烷接枝的方法进行交联，使用引发剂把硅烷接枝到聚乙烯上，这种方法操作简便，而且能使交联性能较好，所以得到了比较广泛的应用[4]。这种方法随着时间和人们研究的兴趣推进，其技术已经越来越完善了并且在电线电缆和包装材料等多个行业中发挥了重要的作用，下面就详细的来介绍一下硅烷交联聚乙烯的两种常见方法。
硅烷交联聚乙烯世界上目前最为常见的方法有这两种主要的方法：(1)一步法，如Monosil法和较新的CTM（空气旋转法)。(2)两步法，即sioplas法。
硅烷交联的一步法工艺,是生产时将所需的配方如聚乙烯、硅烷、催化料等等一步投入反应机器内，接枝反应与成型一次性的完成，此工艺有材料配方成本低的优点，工艺也较为简单，但是也有许多缺点比如需要的设备比较复杂，资金的投入量比较大，工艺技术改善和提高也比较难[5]。
目录
前言 1
1. 文献综述 2
1.1 聚乙烯简介与交联方法 2
1.1.1 聚乙烯的概述 2
1.1.2 聚乙烯的交联法 2
1.1.3 本文使用的交联法 3
1.2 POE的性质 3
1.2.1 POE的简介 3
1.2.2 POE对聚烯烃的改性效果 4
1.3 氢氧化镁（MH）、氢氧化铝（ATH）的阻燃特性与机理 4
1.3.1氢氧化铝、氢氧化镁的简介 4
1.3.2氢氧化铝、氢氧化镁的阻燃特性 4
1.3.3氢氧化铝、氢氧化镁的阻燃机理 5
1.3.4氢氧化铝、氢氧化镁的协同效应 5
1.4 本文研究的内容 5
2.实验部分 7
2.1 实验原料 7
2.2 实验仪器、设备 8
2.3 实验内容 9
2.3.1 实验方案 9
2.3.2 实验流程 9
2.3.3 样品的制备 11
2.3.4 样品的测定和表征 11
2.3.5 主要的仪器参数 12
3.结果讨论 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: &351916072&
13
3.1 性能测试结果讨论 13
3.1.1 拉伸性能试验 13
3.1.2 热延伸性能试验 13
3.1.3 傅里叶变换红外光谱实验 13
3.1.4 热重分析试验（TG） 14
3.1.5 极限氧指数试验 15
3.1.6 熔融指数的测定 15
4. 全文总结 16
参考文献 17
致谢 18
前言
聚乙烯是一种品质较为优异而价格又比较低廉的高分子材料。伴随着现如今经济的飞速发展，电线电缆的日益所需求的量也是越来越大了，而人们对于电线电缆的质量要求也不像以前一样，现在对电线电缆的质量需求也是有所提高。最初所使用的电线电缆料一般为聚氯乙烯居多，虽然聚氯乙烯的阻燃性能是比较好，但它的韧性十分差，燃烧时还会释放出一些有毒的气体，不够环保，而热塑性聚酯虽然物理性能比较好，但它的阻燃性能很差，这就会大概率的导致火灾的发生，而且燃烧时会产生浓厚的烟严重危害环境[1]。而乙烯则因为其优异的力学性能和低廉的价格，受到了越来越广泛的关注，但是也由于其易燃性阻碍了它的发展，因此阻燃聚乙烯的研制刻不容缓，而无卤阻燃聚乙烯更是首选，无卤阻燃能够达到阻燃效果的同时又能够减小对环境的危害。而聚乙烯经过交联后又可以提高它的力学性能，之选用POE进行力学性能的改性因为POE具有抗氧化的性能，而且可以提高材料的耐热的性能、使材料的热延伸的性能提高，提升材料的拉伸强度等等优异的性能，对于大部分的通用塑料有增韧的作用，目前在电线电缆料的领域中也被广泛的应用。二月桂酸二丁锡（DBTDL）则是一种比较常见的催化剂，所以被选用为催化剂。而选用ATH和MH一起作为阻燃剂是由于它们本身出色的阻燃作用和无卤阻燃的环比较环保，不会产生浓烟和有毒气体，而更重要的是ATH/MH一起能够有阻燃剂的协同作用，使得其阻燃效果更佳。总之由于聚乙烯的易燃性已经越来越阻碍聚乙烯的应用发展了，因为聚乙烯的极限氧指数（LOI）只有17% 左右，而电缆料的最低 LOI则需要达到25%以上，这使聚乙烯的应用范围受到了很大的限制[2]，所以无卤阻燃聚乙烯的研制刻不容缓，现如今也已经有了许多的配方，本研究只是其中的一种，在阻燃效果尚佳的同时尽量的提高其力学 1.文献综述
1.1 聚乙烯简介与交联方法
1.1.1 聚乙烯的概述
聚乙烯（又简称PE），是通过乙烯来聚合然后制得的一种热塑性的树脂，其性能优异，所以被人们所关注。聚乙烯除了具有优异的耐低温的性能，而且化学稳定性好，价格也比较低廉且易得，所以常常被用作改性材料。正因为聚乙烯是一种常见且性能优异的聚烯烃，但因为其易燃性、不耐热，大大的阻碍了聚乙烯的应用范围，所以对于聚乙烯的阻燃研制受到了越来越多人的关注。聚乙烯的极限氧指数（LOI）只有17% 左右，而电缆料的 LOI则最低也需要达到25%以上，这使聚乙烯的应用范围受到限制，所以这需要人们通过硅烷交联对聚乙烯进行阻燃改性，研制出质量优良的硅烷交联无卤阻燃聚乙烯。
1.1.2 聚乙烯的交联法
辐照交联法：
辐照交联法，是通过辐射来改造聚乙烯使之交联的方法。辐射交联在固相的反应下能产生的生产效率比较高。而且交联发生在成型之后所以比较适用于生产特殊形状的高分子材料制品。但是，辐照交联这种反方法虽然具有较高的生产效率却也存在着难以交联成均一的高聚物，技术比较复杂，安全问题等。
过氧化物交联法：
过氧化物交联法是通过过氧化物与聚乙烯进行交联，使得聚乙烯内部结构稳定的交联方法。这种方法生产出来的高分子材料制品的质量比较好但是加工时过氧化物交联的温度如果控制不当，不仅会使材料的性能下降，严重的话可能会对仪器设备的损害，导致其生产效率也不高。
紫外光辐射交联法：
紫外光辐射法是通过紫外光照射聚乙烯，使聚乙烯内部结构变稳定使之达到交联的效果，这个方法操作比较简单，价格又低廉，因此受到越来越多的人的关注[3]。
硅烷交联法：
硅烷交联法是通过硅烷接枝的方法进行交联，使用引发剂把硅烷接枝到聚乙烯上，这种方法操作简便，而且能使交联性能较好，所以得到了比较广泛的应用[4]。这种方法随着时间和人们研究的兴趣推进，其技术已经越来越完善了并且在电线电缆和包装材料等多个行业中发挥了重要的作用，下面就详细的来介绍一下硅烷交联聚乙烯的两种常见方法。
硅烷交联聚乙烯世界上目前最为常见的方法有这两种主要的方法：(1)一步法，如Monosil法和较新的CTM（空气旋转法)。(2)两步法，即sioplas法。
硅烷交联的一步法工艺,是生产时将所需的配方如聚乙烯、硅烷、催化料等等一步投入反应机器内，接枝反应与成型一次性的完成，此工艺有材料配方成本低的优点，工艺也较为简单，但是也有许多缺点比如需要的设备比较复杂，资金的投入量比较大，工艺技术改善和提高也比较难[5]。
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/yyhx/76.html
