阻燃LDPE的新型阻燃剂配方和加工工艺研究

论文摘要

目前,用于电线电缆料的阻燃材料大部分都是热塑性聚合物材料,其中以LDPE最为常见.由于传统的LDPE材料在高温高热的环境下极易燃烧,且由于使用卤系阻燃剂的缘故,因而释放出大量的有毒有害气体,对人民生命和财产造成了巨大的损失.因此有必要对传统的阻燃LDPE材料进行必要的改性,研制出新型的无卤高效阻燃LDPE配方,从而达到阻燃材料的要求.本文从各种无卤阻燃剂的阻燃机理和阻燃特点入手,并针对LDPE本身的结构特点,在大量的实验的基础上,经过反复的对比实验和理论验证,确定使用以纳米级氢氧化物为主阻燃剂,以氮系阻燃剂、磷系阻燃剂为协效阻燃剂的复合阻燃体系.并且得出了复合阻燃体系阻燃LDPE的新型配方：LDPE100份、纳米级氢氧化铝40份、纳米级氢氧化镁40份、聚磷酸铵28份、三聚氰胺6份、季戊四醇6份、红磷7份、硅烷偶联剂6份、抗氧剂10101份、抗静电剂0.5份、氯化石蜡6份、二月桂酸二丁基锡0.5份以及其它助剂少量.该配方经过各种阻燃性能测试和力学性能测试,均符合新型高效阻燃材料的要求.在研究配方的同时,本文还研究了阻燃LDPE在混料、挤出、注射的过程中需要注意的问题,需要很好的控制各种工艺条件.比如说处理好混料中的共混问题;挤出中的温度调节、切刀转速、主机螺杆转速和喂料螺杆转速的协调问题；注射中的样条应力缺陷、填充量不足、材料表面气泡过多问题等等,并且给出了详细的解决方案.经过实验证明,这些解决方案也能够通过在对阻燃LDPE加工方面的改进来提高阻燃LDPE的阻燃性能及力学性能.

论文目录

• 学位论文数据集
• 摘要
• ABSTRACT
• 目录
• Content
• 第一章 绪论
• 1.1 传统的电线电缆料材料
• 1.2 电缆料聚合物
• 1.3 阻燃剂的分类
• 1.3.1 膨胀型阻燃剂
• 1.3.2 反应性阻燃剂
• 1.3.3 添加型阻燃剂
• 1.4 阻燃剂的阻燃机理
• 1.4.1 凝聚相阻燃机理
• 1.4.2 气相阻燃机理
• 1.5 聚乙烯材料的燃烧
• 1.5.1 聚乙烯的分类及基本性能
• 1.5.2 聚乙烯的结构特点
• 1.6 常用的几类阻燃剂
• 1.6.1 卤素类阻燃剂
• 1.6.2 磷系阻燃剂
• 1.6.3 硅系阻燃剂
• 1.6.4 氢氧化物阻燃剂
• 1.6.5 硼系阻燃剂
• 1.6.6 氮系阻燃剂
• 1.7 论文的目的及意义
• 1.8 本课题研究的主要任务
• 第二章 实验部分
• 2.1 实验原料
• 2.2 实验所用仪器
• 2.3 实验流程
• 2.4 性能测试
• 2.4.1 力学性能测试
• 2.4.2 水平、垂直燃烧测试
• 2.4.3 氧指数测试
• 2.4.4 熔融指数测试
• 2.5 部分性能测试方法简介及主要原理
• 2.5.1 氧指数测试
• 2.5.2 水平、垂直燃烧测试
• 2.5.3 熔融指数测试
• 第三章 结果与讨论
• 3.1 实验总体思路
• 3.2 卤素阻燃剂单独阻燃LDPE实验
• 小结
• 3.3 氢氧化物单独作为阻燃剂阻燃LDPE实验
• 小结
• 3.4 磷系阻燃剂单独作为阻燃剂阻燃LDPE实验
• 3.4.1 红磷单独使用阻燃LDPE实验
• 3.4.2 聚磷酸铵单独使用阻燃LDPE实验
• 3.4.3 季戊四醇单独使用阻燃LDPE实验
• 3.4.4 三聚氰胺单独使用阻燃LDPE实验
• 小结
• 3.5 氢氧化物阻燃剂和磷系阻燃剂复配使用阻燃LDPE实验
• 3.5.1 氢氧化物阻燃剂和磷系阻燃剂复配阻燃LDPE实验
• 3.5.2 氢氧化物阻燃剂和磷系阻燃剂复配阻燃LDPE的熔融指数测试
• 3.5.3 氢氧化物阻燃剂和磷系阻燃剂复配阻燃LDPE的力学性能测试
• 小结
• 3.6 关于在复合阻燃剂阻燃LDPE过程中的加工过程
• 3.6.1 混料过程中需要注意的问题
• 3.6.2 挤出过程中需要注意的问题
• 3.6.3 注射过程中需要注意的问题
• 小结
• 结论
• 论文创新点
• 参考文献
• 致谢
• 研究成果及发表的学术论文
• 作者简介
• 附件