LLDPE-TPE二元共混電纜料的制備與性能研究.pdf

1、隨著建筑、交通、信息等行業(yè)的迅速發(fā)展，電線電纜的需求量逐漸增大，應(yīng)用范圍也越來越廣泛。本文以線性低密度聚乙烯(LLDPE)/熱塑性彈性體(TPE)為基體樹脂，開發(fā)出一種輕質(zhì)、抗寒、無鹵、抗疲勞電纜料。該電纜料利用協(xié)同阻燃效應(yīng)，降低了無機物的添加，既達到了國家阻燃標(biāo)準(zhǔn)，又減輕了產(chǎn)品質(zhì)量;線性低密度聚乙烯(LLDPE)以及熱塑性彈性體(TPE)兩種材料具有較好的耐寒性、較高的韌性，本文利用LLDPE和TPE這樣的特點，生產(chǎn)出一種能夠在極寒環(huán)

2、境使用，并且可以往復(fù)彎折抗疲勞能力較好的新型電纜料;這種新型電纜料將滿足市面上目前適用范圍較廣的聚氯乙烯(PVC)電纜料不能達到的要求。
　　本文將以線性低密度聚乙烯(LLDPE)/熱塑性彈性體(TPE)為基體樹脂，開發(fā)出一種無鹵阻燃柔性電纜料，具體開展工作如下:
　　(1)LLDPE/TPE二元共混物加工工藝及性能研究
　　以LLDPE和TPE為基體，探究了LLDPE與TPE不同比例下材料的力學(xué)性能，以及LLDPE/

3、TPE復(fù)合材料的加工條件，并且對LLDPE/TPE復(fù)合材料的熱穩(wěn)定性、相容性進行了探究。結(jié)果表明:在LLDPE∶TPE為80∶20時，材料的拉伸強度和斷裂伸長率達到一個最優(yōu)值，此時拉伸強度為16.8MPa，斷裂伸長率為960.4％;LLDPE/TPE的加工溫度在140℃時材料有較好的力學(xué)性能，在該溫度下拉伸強度達到203MPa;LLDPE與TPE有較低的熔融指數(shù)，其中LLDPE的熔融指數(shù)1.50g/10min，TPE為0.30g/10m

4、in，LLDPE/TPE二元共混物熔融指數(shù)均大于單一的LLDPE或者TPE，其中當(dāng)LLDPE·TPE為80∶20時，LLDPE/TPE二元共混物的熔融指數(shù)為2.8g/10min，相比與LLDPE提高了近一倍，比TPE提高了900％，熔融指數(shù)反映了材料加工中的流動性，熔融指數(shù)的提高使得材料在加工工藝中擠出成型得到連續(xù)性型材的能力加強;通過SEM對復(fù)合材料淬斷表面進行觀察發(fā)現(xiàn)，LLDPE和TPE兩種材料共混相容性較好，并且在材料內(nèi)部TPE形

5、成了一種三維互穿網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu);LLDPE/TPE復(fù)合材料;的熱穩(wěn)定性隨著LLDPE的增加而提高。
　　(2)ATH/OMMT/NPS復(fù)配無鹵阻燃LLDPE/TPE復(fù)合材料的研究
　　以LLDPE/TPE為基體，以ATH為主阻燃劑，以O(shè)MMT、NPS為協(xié)同阻燃劑，研究了ATH、OMMT、NPS三者之間的協(xié)同阻燃效應(yīng)，采用了POE-MA為基體增容劑，研究了POE-MA對OMMT在樹脂基體中分散性的影響。結(jié)果表明:ATH、OMMT、N

6、PS三者之間的存在協(xié)同阻燃效，并且利用ATH、NPS、OMMT三者之間的協(xié)同阻燃效應(yīng)進行復(fù)配阻燃，既能提高阻燃性，又能減少無機阻燃劑的添加量;LLDPE/TPE復(fù)合材料中加入一定量的POE-MA，有助于提高OMMT的分散性，從而使得OMMT在燃燒時形成的隔離層分散程度更大廣泛，分散均勻性大幅度提高，從而使得復(fù)合材料燃燒時，OMMT隔離層能夠大范圍的隔熱、隔氧，提高阻燃效率;從復(fù)合材料炭層SEM圖中可以看出，ATH、NPS、OMMT三者復(fù)

7、配阻燃，形成的炭層結(jié)構(gòu)更為連續(xù)致密，有較好的隔熱、隔氧效果;經(jīng)熱重曲線分析表明，ATH、NPS、OMMT三者復(fù)配阻燃產(chǎn)生的炭層結(jié)構(gòu)更為連續(xù)致密，形成的炭層隔熱、隔氧的效果更好。
　　(3)電子束輻射對材料的性能影響
　　采用電子束輻射對材料進行不同輻射劑量的輻照，探討了不同的輻射劑量對熱縮材料力學(xué)、電學(xué)、熱學(xué)性能的影響，探究了輻照工藝中輻照劑量等因素對材料結(jié)構(gòu)變化的影響。結(jié)果表明:電子束輻照會使得材料發(fā)生交聯(lián)，較低的輻照劑量

8、能夠達到較高的交聯(lián)密度，輻照劑量過大之后，交聯(lián)密度的提升趨于平緩，研究結(jié)果表明，當(dāng)LLDPE/TPE復(fù)合材料的輻照劑量在90KGy的條件下，既可以獲得符合國家標(biāo)準(zhǔn)的產(chǎn)品也可以節(jié)約生產(chǎn)成本，也可以提高生產(chǎn)效率;將輻照加工工藝應(yīng)用于LLDPE/TPE二元共混物以后，復(fù)合材料的拉伸強度從10.2MPa提高到12.8MPa，提高了25.5％;LLDPE/TPE復(fù)合材料經(jīng)過電子束輻照之后，LLDPE/TPE復(fù)合材料的結(jié)晶溫度和熔融溫度都得到了降低