坡缕石复配阻燃剂阻燃LLDPE的性能研究

论文摘要

线性低密度聚乙烯（LLDPE）被广泛的应用于各个领域。其制品从薄膜、日常用品到电线电缆护套等。但是LLDPE的氧指数仅为17.8,属于易燃材料,且燃烧时产生熔滴,不易熄灭,极易造成火灾,对人们的生命和财产安全形成巨大的威胁,因此提高其阻燃性和减少其在燃烧时释放出的有毒气体是很重要的。本论文由以下两部分组成:第一部分:文献综述本部分回顾了阻燃剂的发展历史、种类、阻燃机理及无卤阻燃LLDPE的最新研究状况。分析了无卤阻燃的重要性和必要性。比较了含卤阻燃剂和无卤阻燃剂的优缺点,得出无卤阻燃剂无毒、发烟量低等优点,并展望了其未来。第二部分:坡缕石复配阻燃剂阻燃LLDPE的研究本部分分别研究了无卤阻燃剂氢氧化镁、红磷、多聚磷酸胺、坡缕石和其他阻燃剂单独阻燃LLDPE的阻燃能力,以及坡缕石与各种阻燃剂复配的阻燃效果,并制得了LLDPE复合材料。根据氧指数和水平垂直燃烧实验测试,坡缕石复配体系是有效的、可行的。复配阻燃剂对LLDPE具有较好的阻燃效果及综合性能,LLDPE复合材料属于较好的阻燃材料。复合材料通过了电镜表征;通过TG分析了其热降解性;通过万能力学试验机等仪器测试了其物理性能。阻燃剂经过表面改性后能使复合材料的抗拉强度等力学性能得到提高,经测试,复合材料的力学性能和阻燃性能均达到最大值,断裂伸长率为75.142%,抗拉强度为7.282MPa,氧指数为30.5,材料的燃烧性能达到UL 94V-0级,因此其具有潜在的工业应用价值。本论文首次将坡缕石引入LLDPE阻燃性能研究,为LLDPE阻燃研究拓宽了领域,同时也为当地大量的坡缕石矿产资源开发了新的应用前景。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章：文献综述
• 1 引言
• 1.1 阻燃材料发展简史
• 1.2 无卤阻燃的重要性和必要性
• 2 阻燃剂消费及发展动向
• 2.1 国际阻燃剂市场特点
• 2.2 阻燃剂发展动向
• 3 阻燃剂分类及阻燃机理
• 3.1 卤系阻燃剂
• 3.2 无卤阻燃剂
• 3.2.1 含磷阻燃剂
• 3.2.2 氮系阻燃剂
• 3.2.3 无机氢氧化物阻燃剂
• 3.2.4 膨胀型阻燃剂
• 3.2.5 可膨胀石墨体系
• 4 坡缕石及其应用前景
• 4.1 坡缕石简介
• 4.2 坡缕石应用前景
• 4.3 坡缕石开发面临的机遇
• 5 LLDPE 阻燃研究进展
• 5.1 卤－锑复合阻燃体系
• 5.2 磷－氮复合阻燃体系
• 5.3 金属氢氧化物复合阻燃体系
• 5.4 膨胀型阻燃体系
• 6 选题依据和研究意义
• 第二章 红磷复配坡缕石阻燃线性低密度聚乙烯
• 2.1 实验原料及仪器
• 2.1.1 主要原料及规格
• 2.1.2 试验仪器与设备
• 2.1.3 试验方法
• 2.1.4 测试方法
• 2.2 试验及测试
• 2.2.1 试验方法
• 2.2.1.1 坡缕石单独阻燃线性低密度聚乙烯
• 2.2.1.2 氢氧化镁单独阻燃LLDPE
• 2.2.1.3 三聚氰胺（MA）单独阻燃 LLDPE
• 2.2.1.4 红磷单独阻燃LLDPE
• 2.2.1.5 PLS、氢氧化镁、三聚氰胺、红磷单独阻燃LLDPE 试验结果结论分析
• 2.2.1.6 坡缕石、氢氧化镁、三聚氰胺复配阻燃体系阻燃LLDPE
• 2.2.1.7 氢氧化镁、三聚氰胺、红磷复配阻燃体系阻燃LLDPE
• 2.2.1.8 坡缕石、氢氧化镁、三聚氰胺、红磷复配阻燃体系阻燃LLDPE
• 2.3 坡缕石、氢氧化镁、三聚氰胺、红磷复配阻燃剂表面改性
• 2.3.1 偶联剂的选择
• 2.3.2 试验工艺
• 2.3.3 结果与讨论
• 2.4 LLDPE复合材料性能分析
• 2.4.1 LLDPE复合材料燃烧产物扫描电镜分析
• 2.4.2 LLDPE复合材料偶联剂改性前后扫描电镜分析
• 2.4.3 LLDPE复合材料热力学性能分析
• 第三章 膨胀型阻燃剂（IFR）复配坡缕石阻燃LLDPE
• 3.1 实验原料及仪器
• 3.1.1 主要原料及规格
• 3.1.2 试验仪器与设备
• 3.1.3 试验方法
• 3.1.4 测试方法
• 3.2 试验及测试
• 3.2.1 试验方案
• 3.2.1.1 坡缕石单独阻燃线性低密度聚乙烯
• 3.2.1.2 APP 单独阻燃LLDPE
• 3.2.1.3 PER单独阻燃LLDPE
• 3.2.1.4 坡缕石、APP、PER单独阻燃LLDPE试验结果结论分析
• 3.2.1.5 坡缕石、阻燃剂C（APP+PER）复配阻燃LLDPE
• 3.3 PLS、阻燃剂C阻燃改性
• 3.3.1 偶联剂的选择
• 3.3.2 试验工艺
• 3.3.3 结果与讨论
• 3.4 LLDPE复合材料性能分析
• 3.4.1 LLDPE复合材料燃烧产物扫描电镜分析
• 3.4.2 LLDPE复合材料偶联剂改性前后扫描电镜分析
• 3.4.3 LLDPE复合材料热力学性能分析
• 第四章 膨胀石墨复配坡缕石阻燃 LLDPE
• 4.1 实验原料及仪器
• 4.1.1 主要原料及规格
• 4.1.2 试验仪器与设备
• 4.1.3 试验方法
• 4.1.4 测试方法
• 4.2 试验及测试
• 4.2.1 试验方案
• 4.2.1.1 坡缕石单独阻燃线性低密度聚乙烯
• 4.2.1.2 EG 单独阻燃 LLDPE
• 4.2.1.3 氢氧化镁单独阻燃LLDPE
• 4.2.1.4 坡缕石、EG、氢氧化镁单独阻燃LLDPE 试验结果分析
• 4.2.1.5 坡缕石与氢氧化镁复配阻燃LLDPE
• 4.2.1.6 阻燃剂D（坡缕石与氢氧化镁）、EG 复配阻燃LLDPE
• 4.3 坡缕石、氢氧化镁、EG 阻燃剂改性
• 4.3.1 偶联剂的选择
• 4.3.2 试验工艺
• 4.3.3 结果与讨论
• 4.4 LLDPE复合材料性能分析
• 4.4.1 LLDPE复合材料燃烧产物扫描电镜分析
• 4.4.2 LLDPE复合材料偶联剂改性前后扫描电镜分析
• 4.4.3 LLDPE复合材料热力学性能分析
• 参考文献
• 研究发表论文目录
• 致谢