收藏本站
《中北大学》 2010年
收藏 | 手机打开
二维码
手机客户端打开本文

聚丙烯/氢氧化镁/POE三元无卤阻燃复合材料的研究

张现军  
【摘要】: 随着汽车和电子电器行业的发展,阻燃聚丙烯的需求量将保持快速增长。尽管卤系阻燃剂效率高、用量低,对材料的力学、加工性能影响小,但在燃烧时生成大量的烟雾和有毒且具有腐蚀性的气体,可导致对人体呼吸道和其它器官的危害。随着环保安全意识的增强,越来越多的国家已制定出相关法律要求在某些行业禁止或限制使用卤系阻燃剂。因此,无卤、高效、绿色环保的阻燃材料和阻燃技术正成为全球研究的热点。氢氧化镁(Mg(OH)2)无毒且价廉,是目前广泛用作高分子材料无卤阻燃剂,但作为一种无机阻燃剂,和高聚物的相容性差,阻燃效率低,一般填充量为40~60%才能有较理想的阻燃效果,严重劣化了材料的力学和加工性能。针对上述问题,本课题以氢氧化镁为阻燃剂、乙烯-1-辛烯共聚物(POE)为增韧剂,在同向双螺杆挤出机上采用熔融共混法成功制备了阻燃性能优良、力学性能良好的无卤阻燃聚丙烯材料。系统研究了PP/Mg(OH)2/POE复合材料的阻燃性能、力学性能、流变性能和结晶性能等。主要研究成果有: 1.当PP/Mg(OH)2=100:120时,PP/Mg(OH)2复合材料氧指数为29.5,而冲击强度急剧下降为5.25kJ/m2,基本失去了应用价值;PP/Mg(OH)2/POE=100/120/30%的体系的氧指数为28.1,冲击强度达到36.5kJ/m2。从SEM照片可以发现POE的加入有助于Mg(OH)2在PP基体中的分散。 2.用毛细管流变仪考察了PP/Mg(OH)2/POE复合材料的流变性能。PP/Mg(OH)2/POE三元复合材料的非牛顿指数小于1,其熔体表现为假塑性流体。Mg(OH)2的加入使得PP/Mg(OH)2二元共混体系粘度增加,而随着POE的加入三元复合材料的表观黏度呈现逐渐减小的现象,这是由于POE在共混体系里充分分散可以有效地降低Mg(OH)2颗粒与PP基体之间的摩擦,而使得表观黏度下降。PP/Mg(OH)2/POE复合材料的粘流活化能随着POE含量的增大而略有下降但变化不大,说明PP/MH/POE复合材料对温度敏感性不强,因而加工过程中可以选择较宽的加工温度,易于成型加工。 3.采用差示量热扫描仪(DSC)研究了PP/Mg(OH)2/POE复合材料的结晶过程,采用多种经典方程或理论分析了等温和非等温结晶动力学。等温结晶动力学研究表明:Avrami方程可以很好的描述PP/Mg(OH)2/POE复合材料的等温结晶行为,Mg(OH)2与POE的加入起到了异相成核的作用,提高了PP的结晶成核速率;PP及PP/Mg(OH)2/POE体系的晶体生长都为二维盘状生长和三维球状生长并存的方式。由Hoffman-Weeks理论得出POE加入后体系的平衡熔点低于纯PP的。 非等温结晶动力学研究表明:Ozawa理论不适用于描述PP/Mg(OH)2/POE复合材料的非等温结晶过程,而修正的Avrami方程和Mo法能够很好的处理此过程。Mg(OH)2和POE提高了材料的结晶成核速率,但是并没有改变PP基体的成核和晶体生长规律。由Hoffman-Lauritzen理论及其推论得到的数据表明POE的加入降低了垂直于分子链方向的折叠自由能和所对应结晶温度时的结晶活化能。
【学位授予单位】:中北大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2010
【分类号】:TB332

【相似文献】
中国期刊全文数据库 前10条
1 白玮;王桂兰;张云;;纳米成核剂/POE共混制备高韧性聚丙烯的研究[J];当代化工;2008年03期
2 郝洪波;张文霖;王成城;;分散剂对PP/POE/Nano-CaCO_3三元共混体系力学性能的影响[J];塑料制造;2011年Z1期
3 夏琳;邱桂学;吴波震;;POE的性能及在聚丙烯中的应用[J];上海塑料;2007年01期
4 周琦;王勇;邱桂学;;PP/POE及PP/EPDM共混改性研究[J];塑料科技;2007年07期
5 夏琳;孙阿彬;邱桂学;张之敬;;POE的性能及其在聚丙烯共混改性中的应用[J];弹性体;2006年03期
6 王静江,赵明全;汽车保险杠专用料的研制[J];工程塑料应用;2005年04期
7 杨金平,丁承惠,沈华峰;POE与聚丙烯的共混[J];塑料;2004年01期
8 冀克俭,张银生,张广玉;聚丙烯表面光氧化的XPS研究[J];分析测试学报;1991年05期
9 伍佩芳,冯大芳,张智;聚丙烯编织丝填料专用料的研制[J];石化技术与应用;1992年02期
10 王珂;窦晨;李正民;谭洪生;王建民;;相容剂对PP/MBS体系形态的影响[J];现代塑料加工应用;1992年04期
中国重要会议论文全文数据库 前10条
1 姚自余;贾慧青;杨芳;;聚丙烯T38F薄膜专用树脂的热性能评价[A];甘肃省化学会第二十七届年会暨第九届甘肃省中学化学教学经验交流会论文摘要集[C];2011年
2 李彦;邱少龙;姚臻;曹堃;;长支链聚丙烯结构调控[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
3 王柯;张琴;吴照勇;江璐霞;傅强;闵志刚;;聚丙烯/纳米CaCO_3复合材料的制备及研究[A];第八届全国绝缘材料与绝缘技术学术会议论文集[C];2002年
4 卢晓春;金滟;丁树岩;王四贝;;聚乙烯对聚丙烯耐划伤性能的影响[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
5 李红玉;陈绍梅;;聚丙烯综合改性研究[A];中国化工学会2003年石油化工学术年会论文集[C];2003年
6 史捷锋;王源身;;α及β晶型聚丙烯的固体~(13)C核磁共振弛豫研究[A];第五届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1988年
7 董敬民;;聚丙烯线前房植入联合深层巩膜切除治疗新生血管性青光眼[A];中华医学会第十二届全国眼科学术大会论文汇编[C];2007年
8 吴玮;杨光;陈群;孔祥铭;杨一青;徐种德;;聚丙烯-聚乙烯熔融纺丝的~(13)C固体NMR研究[A];第九届全国波谱学学术会议论文摘要集[C];1996年
9 贾慧青;姚自余;杨芳;;拉丝级聚丙烯分子质量及其分布与性能的探索[A];西北地区第五届色谱学术报告会暨甘肃省第十届色谱年会论文集[C];2008年
10 郭勇;程雷;赵松方;李宝铭;郑玉婴;;纳米碳酸钙/POE-g-MAH/PP三元复合材料的制备及性能研究[A];2009年全国高分子学术论文报告会论文摘要集(下册)[C];2009年
中国重要报纸全文数据库 前10条
1 瓶讯;PP瓶和HDPE瓶的外观性能要求[N];中国包装报;2009年
2 高枫;聚丙烯:进口依存度下降[N];中国化工报;2006年
3 王克智 张惠芳;聚丙烯改性助剂获山西科技进步奖[N];中国化工报;2007年
4 李玉芳 李明;高熔体强度聚丙烯的特点[N];中国包装报;2008年
5 陆兆龙;长炼T38F聚丙烯成为拳头产品[N];中国石化报;2010年
6 孙金萍 记者 赵龙;为建设世界级聚丙烯基地储备技术力量[N];大庆日报;2010年
7 钱仲;聚丙烯销售好转带动丙烯持稳[N];中国包装报;2007年
8 李明月;聚丙烯设备制造业亟待规范[N];中国有色金属报;2007年
9 曹金龙;沧炼化工丙烯单耗创新低[N];中国化工报;2007年
10 曹金龙 刘伟;沧炼管理新程序让聚丙烯产能翻番[N];中国石化报;2006年
中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 张凌燕;硅酸盐矿物增韧增强聚丙烯复合材料试验研究[D];武汉理工大学;2009年
2 杨继年;短纤维和POE增强增韧PP泡沫复合材料的制备及性能研究[D];南京航空航天大学;2009年
3 程凤梅;热塑性聚烯烃和尼龙的增韧改性及其结构与性能的研究[D];东华大学;2011年
4 刘亚青;膨胀型红磷微胶囊阻燃剂的绿色制备研究[D];中北大学;2005年
5 何其佳;微波辐照对聚烯烃和氟树脂复合材料结构与性能影响的研究[D];四川大学;2005年
6 杨旭东;聚丙烯土工织物的使用寿命预测[D];东华大学;2005年
7 李文华;碳纳米管的修饰及改性聚丙烯复合材料的研究[D];湖南大学;2008年
8 徐志娟;挤出发泡光氧化降解聚丙烯的理论及实验研究[D];北京化工大学;2005年
9 王丽华;聚丙烯/凹凸棒土纳米复合材料的制备、表征及性能研究[D];天津大学;2004年
10 唐娜;热致相分离聚丙烯平板微孔膜的研制及其膜蒸馏特性研究[D];天津大学;2004年
中国硕士学位论文全文数据库 前10条
1 李志科;微胶囊化红磷阻燃聚丙烯的研究[D];贵州大学;2006年
2 张现军;聚丙烯/氢氧化镁/POE三元无卤阻燃复合材料的研究[D];中北大学;2010年
3 朱建平;间歇式液相本体法聚丙烯生产工艺的优化[D];天津大学;2005年
4 罗居杰;坡缕石复配阻燃剂阻燃聚丙烯的性能研究[D];西北师范大学;2005年
5 徐燕芬;聚丙烯新型成核剂的制备与应用研究[D];四川大学;2005年
6 廉福义;间歇液相本体法聚丙烯生产技术研究[D];天津大学;2005年
7 曹帼英;新型透明聚丙烯成核剂DMDBS的研究[D];大庆石油学院;2007年
8 韩蓉;聚丙烯缝合线的生物安全性评价[D];苏州大学;2010年
9 康卫民;复合驻极聚丙烯熔喷非织造布开发及其性能研究[D];天津工业大学;2005年
10 顾圆春;PP/弹性体/无机纳米粒子三元复合材料结构与性能的研究[D];青岛科技大学;2005年
 快捷付款方式  订购知网充值卡  订购热线  帮助中心
  • 400-819-9993
  • 010-62791813
  • 010-62985026