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聚乙烯(LDPE)具有优良的物理力学性能和化学稳定性,现广泛应用于薄膜、管材、电线电缆材料以及电器工业中。但是由于其易燃烧、高绝缘性(易带静电)的劣势,使其应用受到了一定的限制。因此对聚乙烯材料的阻燃化、抗静电化以及环保化的功能改性,会对聚乙烯使用范围的扩大起到积极的作用。本文以聚乙烯为基体材料,详细地研究了聚乙烯材料的抗静电改性和阻燃改性。主要研究了抗静电体系的材料优选和基本组成,以体积电阻率为指标,单因素及均匀设计的方法为手段,考察了各助剂及填料对体系性能的影响;以氧指数、水平垂直燃烧以及电镜、热分析等手段研究了含卤及无卤膨胀体系的阻燃性能,最后得到了阻燃效果良好、抗静电性能较好的改性材料。对不同种类的导电碳黑及高分子基体材料进行了优选,考察逾渗阈值及体积电阻率,确定了电性能优异的基本材料组成,即高结构度的碳黑和高流动性高结晶的聚乙烯材料;采用单因素实验,研究了各种助剂对材料电性能的影响,确定各助剂的影响及添加量范围。一维导电材料碳纤维的引入对体系的电性能影响较大,少量添加即可。使导电网络的形成更加容易,而且碳黑也富集在纤维表面增强了材料的导电性能。在含卤阻燃体系中:在均匀设计方案一和均匀设计方案二研究了各助剂以及碳黑、碳纤维对材料电性能及燃烧性能的影响,分别得到了综合性能良好的配方。无卤膨胀阻燃体系中,研究了聚磷酸铵的用量、APP与PER的配比对材料阻燃性能的影响,发现单独使用APP的效果不好,APP与PER的复配比例为3:1、总量为30份时对材料阻燃性能较好。添加碳黑后,PE/CB/APP/PER材料的氧指数有所升高,熔滴消失,燃烧缓慢,水平线速度较小。热分析表明,初始分解温度降低,最大热分解速率最小,仅为PE的24.7%。硼酸锌的加入,使材料的氧指数有所增加,水平燃烧速率变小;热分析表明,材料的初始分解温度降低,残炭率比有所提高,能够促进成炭。硼酸锌的加入对体系电性能的影响不大,复合材料的电阻率相对较高。加入8%的碳纤维后材料的体积电阻率降低,其对数值为5.62。最后确立的配比为APP/PER总量30份,比例为3:1,硼酸锌用量为6份,碳纤维8份,碳黑15份,分散剂2份。通过体视显微镜和SEM电镜的分析,含卤体系的燃烧表面及断面较为光滑平坦,为气相阻燃;无卤膨胀IFR体系的断面和表面较为致密,产生了颗粒密集的碳层,能够较好的阻挡热量和气体的加入,为凝固相阻燃机理。