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本工作比较系统全面的研究了抑烟型阻燃HDPE护套料的各种体系,包括有卤阻燃体系、无卤阻燃体系、膨胀型阻燃体系。测试了材料的阻燃性能、力学性能、耐热性能、流变加工性能、结晶性能等,通过TGA分析探讨了无卤阻燃体系的阻燃机理。重点对无卤阻燃HDPE材料的增韧改性进行深入研究,以获得该材料优良的综合性能。所得到的主要结论如下: (1)卤系阻燃剂添加量较小,所得阻燃材料的综合性能优异。这是因为卤锑阻燃剂与聚乙烯树脂基体间有很好的相容性。 (2)无卤氢氧化镁/硼酸锌(MH/ZB)复配阻燃HDPE护套料,由于MH与聚乙烯基体间的极度不相容性,随着阻燃剂用量的增加,材料的韧性急剧降低,同时材料的加工性也变得很差。 (3)氨基硅油可以在一定程度上改善材料的韧性,但同时使材料的拉伸强度和模量大幅下降。但是,氨基硅油不能提高体系的氧指数。氨基硅油的增韧机理是它可能软化阻燃剂微粒周围的聚乙烯树脂,从而在阻燃剂与树脂基体之间形成一小具有一定厚度的柔性界面层。 (4)阻燃剂粒度和粒度分布对阻燃材料的最终性能具有很大影响,粒径小且分布集甲的阻燃剂在基体中分散更均匀,有助于提高材料的拉伸和冲击韧性,也会提高材料的阻燃性。 (5)PE-g-MAH的加入能够提高复合材料的界面相容性,改善阻燃剂微粒在基体树脂中的分散状况,从而改善材料的韧性。PE-g-MAH增韧的机理主要是“界面酸碱匹配”和形成了一个可塑性界面层。 (6)适当配比的膨胀型阻燃剂(TPP/PEWMA体系)可以提高MH/ZB阻燃HDPE材料的韧性,但不能提高材料的阻燃性能,同时使材料的耐热性下降。 (7)无卤MH/ZB阻燃HDPE材料的TGA研究表明,在燃烧过程中,MH/ZB抑烟型阻燃HDPE护套料的性能优化设计脱水吸热而降低了材料热分解速率,在燃烧的最后阶段,MH/ZB有助于提高阻燃材料的净成炭量,从而提高材料的阻燃性。 (8)无卤阻燃HDPE材料的DSC研究表明,HDPE在加入MH/ZB后,材料的耐热性有所提高,结晶速率增加,结晶度变化不大。关键词:阻燃、HDPE、接枝聚乙烯、氨基硅油、增韧、氢氧化镁、硼酸锌