改性鈣基膨潤土協(xié)同鹵銻阻燃劑阻燃高密度聚乙烯的研究.pdf

1、高密度聚乙烯(HDPE)是一種結(jié)晶度高、非極性的熱塑性樹脂，因其來源豐富、性能優(yōu)良，在電纜、管道、汽車制造等領(lǐng)域獲得廣泛使用。但HDPE為易燃材料，其燃燒時發(fā)煙量大、熔融滴落嚴重，具有潛在的火災(zāi)風險。因此，為減少火災(zāi)的危險，拓寬HDPE的應(yīng)用范圍，對HDPE進行阻燃、抑煙、防熔融滴落研究具有十分重要的現(xiàn)實意義。
　　本文研究了堿性鈣基膨潤土(Ca-MMT)和有機化改性鈣基膨潤土(OMMT)分別與鹵銻阻燃劑復(fù)配阻燃HDPE的效果，通

2、過測試HDPE阻燃復(fù)合材料的氧指數(shù)、水平垂直燃燒等級、彎曲強度、拉伸強度、缺口抗沖擊強度以及熱穩(wěn)定性能，考察了改性鈣基膨潤土與鹵銻阻燃劑的協(xié)同阻燃能力。主要研究內(nèi)容及結(jié)論如下:
　　單獨使用鹵銻復(fù)合阻燃劑阻燃HDPE，當十溴二苯乙烷(DBDPE)和Sb2O3用量分別為18份和6份時，復(fù)合材料的阻燃性能、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性最佳，但鹵銻阻燃劑存在成本高、發(fā)煙量大和產(chǎn)生熔融滴落的缺點。在此基礎(chǔ)上，考察堿性鈣基膨潤土用量和陰離子交換容量對

3、HDPE復(fù)合材料性能的影響。結(jié)果表明:隨著Ca-MMT用量增大復(fù)合阻燃材料氧指數(shù)增大，添加4份時，氧指數(shù)可以達32.51％，較單獨添加鹵銻阻燃劑高出4.41％，材料的力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性相對較高，而且發(fā)煙量少，熔融滴落情況得到改善。隨著Ca-MMT陰離子交換容量的增大，復(fù)合阻燃材料的阻燃性能下降，Ca-MMT陰離子交換容量為1.5時，材料的阻燃性能、力學(xué)性能和熱穩(wěn)定等綜合性能最好，發(fā)煙量少且無熔融滴落現(xiàn)象。
　　研究了硅烷偶聯(lián)劑改性

4、鈣基膨潤土用量對HDPE復(fù)合材料的性能影響，硅烷偶聯(lián)劑改性膨潤土的加入，使鹵銻復(fù)合阻燃HDPE材料的氧指數(shù)略有降低，但力學(xué)性能和熱穩(wěn)定性能大大提高，材料的發(fā)煙量得以抑制，且熔融滴落情況得以改善。添加4份硅烷偶聯(lián)劑改性膨潤土，復(fù)合材料氧指數(shù)達27.3％，材料綜合性能最好。
　　采用硅烷偶聯(lián)劑改性膨潤土部分替代Sb2O3復(fù)合阻燃HDPE，能夠大大減少了Sb2O3和DBDPE的用量，不僅節(jié)約了成本，還能保持較高的阻燃性能，氧指數(shù)為27.

5、21％，僅比鹵銻阻燃HDPE降低0.89％，而且抑煙，抑制滴落效果明顯，材料力學(xué)性能有效提高，熱失重率最低。硅烷偶聯(lián)劑改性膨潤土部分替代DBDPE/Sb2O3復(fù)合阻燃劑阻燃HDPE，重點是保持阻燃粉料添加總量不變，探究了硅烷偶聯(lián)劑改性膨潤土對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響，實驗證明硅烷偶聯(lián)劑改性膨潤土不僅可以提高材料的力學(xué)性能，還提高了材料的熱穩(wěn)定性。
　　最后對比研究了堿性鈣基膨潤土、硅烷偶聯(lián)劑改性膨潤土、十六烷基三甲基溴化銨改性膨潤土