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功能化EVA在高填充无卤阻燃LLDPE中的应用

作　者: 邹怡多
导　师: 吕通建
学　校: 辽宁大学
专　业: 有机化学
关键词: 乙烯-醋酸乙烯酯共聚物马来酸酐接枝率无卤阻燃相容性
分类号: TQ325.12
类　型: 硕士论文
年　份: 2006年
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内容摘要

本文的研究内容主要包括以马来酸酐为单体,过氧化物为引发剂,采用反应挤出熔融接枝方法制备了乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐(EVA-g-MAH),系统地研究过氧化物引发剂的品种及用量、MAH单体用量和加工工艺条件等因素对接枝率和熔体流动速率(MFR)的影响;以线性低密度聚乙烯(LLDPE)和无卤阻燃剂氢氧化镁为主要原料,硅烷偶联剂为氢氧化镁表面处理剂,乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐为高分子相容剂,制备了无卤阻燃LLDPE材料,通过扫描电子显微镜对无卤阻燃LLDPE材料的结构形态进行分析并测定材料的力学性能和阻燃性能来研究氢氧化镁的用量、偶联剂的用量及EVA-g-MAH用量对无卤阻燃LLDPE体系力学性能、阻燃效果及其它性能的影响。结果表明:1.比较不同的过氧化物引发剂A、BPO和DCP,发现引发剂A在乙烯-醋酸乙烯酯接枝马来酸酐的的反应中引发效果最好。2.制备EVA-g-MAH过程中,挤出温度在190℃～205℃范围内比较适宜。温度过低,引发剂分解速率小,接枝率就会偏低;温度过高,会促进交联等副反应的发生,接枝率会下降。兼顾接枝率和生产效率两个方面,螺杆转速以240r/min为宜。3.当MAH含量一定时,引发剂A的用量在0.06%～0.12%之间比较适宜。实验结果表明,EVA接枝产物的接枝率是随着引发剂A含量的增加而上升,而熔体流动速率(MFR)是随着引发剂A含量的增加而下降的;MAH的用量在0.8%～1.4%之间比较适宜,随着MAH用量的增加,接枝率不断提高,但是当MAH用量达到一定份数后,接枝率升高的趋势趋于稳定,随着MAH含量不断增加,EVA接枝产物的熔体流动速率也相对升高。4.为使阻燃材料达到较好的阻燃效果,需添加大量的Mg(OH)2,在LLDPE中加入130份Mg(OH)2,才使氧指数达到27以上,大量添加Mg(OH)2使LLDPE材料力学性能、加工性能显著下降,而且材料表面粗糙。5.硅烷偶联剂作为表面处理剂对Mg(OH)2进行表面处理后,LLDPE阻燃体系的冲击强度和断裂伸长率都随着硅烷偶联剂用量的增加而提高。硅烷偶联剂最佳用量为1.2份。6.EVA-g-MAH作为相容剂能够极大地提高复合材料的界面相容性,提高阻燃剂微粒在树脂中的分散,同时提高材料的韧性,氧指数也得以提高。7.比较EVA-g-MAH与PE-g-MAH对材料改性的效果可明显看出,EVA-g-MAH对阻燃LLDPE体系力学性能的改善优于PE-g-MAH对阻燃体系的改性效果。

全文目录

内容提要  4-6
Abstract  6-10
第一章绪论  10-18
  1.1 材料阻燃的必要性  10
  1.2 LLDPE 阻燃改性研究概况  10-14
    1.2.1 线性低密度聚乙烯LLDPE 的简介  10-11
    1.2.2 聚乙烯的燃烧机理及阻燃技术  11-13
    1.2.3 改善氢氧化镁无机颗粒与树脂本体相容性的研究概况  13-14
  1.3 马来酸酐接枝EVA 的研究概况  14-16
  1.4 课题提出的意义及总体设想  16-18
第二章实验部分  18-28
  2.1 实验原料  18
  2.2 仪器设备  18-19
  2.3 反应挤出接枝EVA 的制备  19
  2.4 接枝体系的不同配比  19-21
    2.4.1 引发剂的选择  19-20
    2.4.2 引发剂A 含量对接枝体系的影响  20
    2.4.3 MAH 含量对接枝体系的影响  20-21
  2.5 无卤阻燃LLDPE 体系的原料配比  21-22
    2.5.1 选择Mg(OH)_2 用量的配方设计  21
    2.5.2 选择Mg(OH)_2 表面处理剂用量的配方设计  21-22
    2.5.3 EVA-g-MAH 用量对阻燃体系的影响  22
  2.6 不同相容剂对阻燃体系性能的影响  22-23
  2.7 接枝率的测定  23
  2.8 熔体流动速率的测定  23-24
  2.9 标准试样的制备  24
  2.10 氧指数的测定  24-25
  2.11 美国UL94 标准  25
  2.12 断面形态观察  25
  2.13 力学性能测试及标准  25-28
第三章实验结果与讨论  28-49
  3.1 接枝反应机理[44]  28-29
  3.2 影响接枝反应的因素  29-35
    3.2.1 挤出温度的影响  29
    3.2.2 熔融反应时间对接枝效果的影响  29-30
    3.2.3 引发剂的选择及其含量对接枝体系的影响  30-33
    3.2.4 MAH 含量对接枝体系的影响  33-35
  3.3 阻燃LLDPE 体系中Mg(OH)_2 用量的研究  35-39
    3.3.1 Mg(OH)_2 的阻燃机理  35
    3.3.2 Mg(OH)_2 添加量对材料阻燃性能的影响  35-36
    3.3.3 Mg(OH)_2 添加量对材料力学性能的影响  36-38
    3.3.4 Mg(OH)_2 的用量对LLDPE 其它性能的影响  38-39
  3.4 表面处理剂用量对材料力学性能和阻燃性能的影响  39-42
    3.4.1 表面处理剂的用量对材料力学性能的影响  39-41
    3.4.2 表面处理剂用量对材料阻燃性能的影响  41-42
  3.5 EVA-g-MAH 用量对材料力学性能和阻燃性能的影响  42-45
    3.5.1 EVA-g-MAH 的用量对材料力学性能的影响  42-45
    3.5.2 EVA-g-MAH 的用量对材料阻燃性能的影响  45
  3.6 比较EVA-g-MAH 与PE-g-MAH 对材料改性的效果  45-47
  3.7 无卤阻燃LLDPE 材料在电线电缆料中的应用  47-49
第四章结论  49-50
参考文献  50-54
后记  54-55
硕士期间科研成果  55-56
使用授权说明  56

功能化EVA在高填充无卤阻燃LLDPE中的应用

内容摘要

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