新型熱收縮材料的制備與研究.pdf

1、熱收縮材料是一種智能材料,可以通過加熱改變其形態(tài)或使其還原。如今已經(jīng)發(fā)展成為廣泛應用于電纜保護、管道運輸、商品包裝等行業(yè)的新型材料。技術的發(fā)展對熱收縮材料本身也提出了更多的要求,目前對于高阻燃性能熱收縮材料的需求日益增大。
　　本文選取了低密度聚乙烯(LDPE)和乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)作為聚合物基體材料,采用化學交聯(lián)的方法來制備熱收縮材料。實驗成功制備了具有優(yōu)良力學性能的熱收縮材料,擴張以后的熱收縮材料在120℃甘油環(huán)境

2、下可以快速回復至原狀。
　　以PE/EVA熱收縮材料為基礎,采用添加阻燃劑的方式使熱收縮材料達到阻燃效果。本文選取了氫氧化鋁(ATH)和紅磷兩種無機阻燃劑來實現(xiàn)阻燃效果。單一使用ATH阻燃劑時,需要添加到140份才可以達到UL94 V-0級阻燃,但是在高填充下,熱收縮材料的力學性能顯著降低,特別是斷裂伸長率很低,不能滿足使用要求。用硬脂酸處理ATH可以改善ATH在PE/EVA體系中的分散均勻性,從而使制得的熱收縮材料的力學性能有所

3、提升,但是會降低阻燃性能。
　　采用紅磷和ATH復合添加的方式,可以在大幅度降低 ATH用量的情況下使PE/EVA體系達到UL94 V-0級阻燃。為了改善紅磷在空氣中易吸潮、難保存、與聚合物相容性差等缺點,本文分別采用無機包覆和有機包覆兩種方法對紅磷進行表面處理。以氫氧化鈉(NaOH)和硫酸鋁為原料處理的紅磷在空氣中性質(zhì)穩(wěn)定,吸潮問題得以改善。通過滴定法和掃描電子顯微鏡(SEM)進行表征可知氫氧化鋁在紅磷表面形成了致密的包覆層。實

4、驗結(jié)果表明,PE/EVA熱收縮材料中,EVA含量較高的熱收縮材料的性能較好。配方為 PE:EVA:ATH:RP=20:80:40:10的PE/EVA熱收縮材料的性能較好,拉伸強度為11.54MPa,斷裂伸長率為537％,熱收縮率為66.15%,熱收縮還原率為98.76%,并能通過UL94 V-0級阻燃性能測試。
　　采用原位聚合法制備了三聚氰胺-甲醛樹脂包覆的微膠囊紅磷,改變甲醛與三聚氰胺的比例可以制得不同的微膠囊紅磷,SEM和紅

5、外光譜表征可知三聚氰胺-甲醛樹脂對紅磷粉末有良好的包覆作用。包覆后的紅磷在PE/EVA熱收縮材料中分散性良好,其中用甲醛與三聚氰胺配比為10:1時制得的微膠囊紅磷所制備的PE/EVA熱收縮材料的力學性能最好。由于有機包覆微膠囊紅磷中的紅磷含量不是很高,因此需要投入較多量的阻燃劑才能使熱收縮材料達到V-0級阻燃。實驗表明,微膠囊紅磷和改性 ATH作為阻燃劑制備的熱收縮材料的力學性能隨著阻燃劑總量的增加下降較小。當阻燃劑總添加量為80份,A