阻燃HDPE的制備與性能研究.pdf

1、高密度聚乙烯(HDPE)作為世界上應(yīng)用最廣的聚合物之一，其易燃的問題限制了它的應(yīng)用范圍，目前應(yīng)用較廣的解決方法就是加入阻燃劑。紅磷作為一種阻燃劑，由于其具有含磷量大，來源豐富等優(yōu)點(diǎn)而得到了廣泛的使用，但由于其不穩(wěn)定，顏色較深等缺點(diǎn)限制了它的使用范圍。為了解決紅磷的這些缺點(diǎn)，本文采用了微膠囊化技術(shù)進(jìn)行處理，制備了不同系列的微膠囊化紅磷(MRP)，并將MRP應(yīng)用于HDPE中，研究其對HDPE阻燃性能以及其他物理性能的影響，為其實(shí)際應(yīng)用提供了

2、理論數(shù)據(jù)。
　　在本文中分別利用四種囊材（氫氧化鋁，脲醛樹脂，酚醛樹脂，聚苯胺）對紅磷進(jìn)行微膠囊化處理，得到四種不同的MRP，并對其微膠囊化條件通過正交實(shí)驗(yàn)進(jìn)行了優(yōu)化，然后制備了MRP/HDPE復(fù)合材料，通過氧指數(shù)(LOI)，熱重(TG)，掃描電鏡(SEM)，X-射線衍射光譜(XPS)，循環(huán)伏安法(CVs)等測試手段對材料的各種性能進(jìn)行了測試。同時還通過不同的動力學(xué)方法研究了氫氧化鋁微膠囊化紅磷/高密度聚乙烯(ATH-RP/HDP

3、E)復(fù)合材料的熱分解過程。
　　研究結(jié)果表明:四種不同的MRP對HDPE均有阻燃效果，以氫氧化鋁為囊材制備的微膠囊紅磷(ATH-RP)用于HDPE中，在MRP添加量為8phr時，LOI最高為19.5;以脲醛樹脂為囊材制備的微膠囊紅磷(MF-RP)用于HDPE中，在MRP添加量為12phr時，LOI最高為20.0;以酚醛樹脂為囊材制備的微膠囊紅磷(PF-RP)用于HDPE中，在MRP添加量為12phr時，LOI最高為20.1。

4、>　　本文利用Invariant Kinetic Parameters(IKP)方法，Kissinger Akahira Sunose(KAS)方法和Flynn WallOzawa(FWO)方法對ATH-RP/HDPE復(fù)合材料熱分解過程進(jìn)行了計(jì)算，研究結(jié)果表明:添加ATH-RP對HDPE的穩(wěn)定性影響較小，但4％-ATH-RP/HDPE復(fù)合材料(Einv=378.4±63.1kJ/mol)的活化能高于純HDPE(Einv=194.7±99

5、.1kJ/mol)，且FWO，KAS和IKP法計(jì)算得到的表觀活化能很接近。
　　摻雜態(tài)聚苯胺作為囊材的微囊化紅磷(PANI-RP)，在添加量為40％時，LOI可以達(dá)到21.7，與HDPE相比提高了5.2個單位。力學(xué)性能在添加適量的DBSA-PANI-MRP時都得到了一定的改善，而且PANI-RP/HDPE復(fù)合材料的抗靜電性也得到了改善，在添加量為30％時具有最低的電阻率，其數(shù)量級可以達(dá)到106，已經(jīng)處于導(dǎo)體的范疇，此研究可擴(kuò)大HD