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《中国科学技术大学》 2006年
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低烟聚氯乙烯和阻燃硅橡胶电缆材料的制备与性能研究

杨玲  
【摘要】:由于电线电缆在能量传输和信息传递等方面的重要性,特别是现代社会的环保和健康需求,研究和开发新型低烟、低毒的防火(包括阻燃和耐火)电缆材料成为电缆新材料研究领域的热点。 本文在总结聚氯乙烯电缆材料的阻燃抑烟研究现状和最新进展的基础上,通过优化制备羟基锡酸锌(ZHS)的条件,以及将ZHS包覆在氢氧化镁(MH)和碳酸钙(CaCO_3)粒子表面上,制备清洁高效的阻燃抑烟剂,研究ZHS类添加剂对PVC热稳定性和阻燃抑烟性能的影响以及作用机理。同时在总结耐高温硅橡胶电缆材料的补强阻燃最新研究基础上,制备了甲基乙烯基硅橡胶(MVMQ)无卤阻燃电缆材料和MVMQ/粘土阻燃纳米复合材料,系统研究氢氧化物阻燃体系对硅橡胶材料的阻燃作用。通过对PVC新型阻燃抑烟配方和硅橡胶无卤阻燃补强配方的优化设计,以期发展在不同使用环境中具有优异火灾安全性的新型电缆材料。 本文的主要研究内容总结为以下四个方面: 1.ZHS的制备及其对PVC电缆材料阻燃抑烟作用的研究 采用共沉淀法制得平均粒径为20~30nm的ZHS粒子,利用粉末X射线衍射(XRD)、傅立叶变换红外光谱(FTIR)、热重分析(TGA)和透射电子显微镜(TEM)等对ZHS的结构和性能进行表征,系统研究反应温度和pH值对ZHS结构的影响,优化制备条件。将制得的ZHS与PVC及加工助剂熔融共混制备阻燃抑烟PVC电缆材料,采用极限氧指数法(LOI)、垂直燃烧(UL 94 V)和NBS烟密度箱(SDR)系统研究了ZHS和AO、ZB、MH、ATH、CaCO_3对PVC的阻燃抑烟效用,结果表明ZHS对PVC电缆材料具有优良的阻燃抑烟效果,使用量为15%时可以满足我国对PVC电缆材料烟密度的要求,阻燃级别可以达到V0。环境扫描电子显微镜(ESEM)炭渣形貌分析表明,经ZHS作用后的PVC炭渣均匀、致密且连续,结合TGA,锥型量热计(CONE)和真空裂解气相色谱和质谱联用仪(GC-MS)研究其阻燃机理,结果表明ZHS有利于促进PVC热解或燃烧过程中多烯产物的交联成炭,形成具有隔热、隔氧、隔气的炭层,对PVC阻燃抑烟的作用机理同时包含气相和固相作用机理。 2.ZHS包覆MH和CaCO_3的制备及其对PVC电缆材料阻燃抑烟作用的研
【学位授予单位】:中国科学技术大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2006
【分类号】:TM247

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【引证文献】
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1 丁严艳;新型聚合物/氢氧化合物纳米复合材料的制备、热稳定性及阻燃机理研究[D];中国科学技术大学;2008年
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1 张旭文;耐高温无卤阻燃硅橡胶的研究[D];华南理工大学;2011年
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【参考文献】
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【共引文献】
中国期刊全文数据库 前10条
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中国博士学位论文全文数据库 前10条
1 祝红梅;医疗废物中典型组分的热解焚烧特性及回转式流化冷渣三段焚烧系统的数值模拟[D];浙江大学;2009年
2 王好盛;聚合物/全硫化超细橡胶粒子/碳纳米管三元复合材料的制备及结构与性能研究[D];北京化工大学;2011年
3 张书华;酯基锡合成及其对PVC热稳定性能研究[D];哈尔滨理工大学;2011年
4 熊联明;微胶囊红磷阻燃剂的制备、应用及阻燃抑烟机理研究[D];中南大学;2004年
5 陈春明;氟橡胶的改性及其纳米尺度互穿网络形态研究[D];武汉理工大学;2006年
6 堵平;低温感发射药包覆层、包覆界面特性研究[D];南京理工大学;2005年
7 张超;轮胎磨损图形化分析的研究[D];北京交通大学;2008年
8 马海云;膨胀阻燃及纳米阻燃ABS树脂的研究[D];浙江大学;2007年
9 丁严艳;新型聚合物/氢氧化合物纳米复合材料的制备、热稳定性及阻燃机理研究[D];中国科学技术大学;2008年
10 吕品;膨胀型阻燃聚丙烯复合材料制备、性能与机理的研究[D];中国科学技术大学;2008年
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4 马立胜;天然橡胶中丙酮溶物的提取、分离及其对橡胶性能的影响研究[D];海南大学;2011年
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6 陈娟娟;氟橡胶/丙烯酸酯橡胶并用胶的制备、结构与性能[D];华南理工大学;2011年
7 潘涛;子午线轮胎轮廓设计理论的相关研究[D];华南理工大学;2011年
8 苏虎;水滑石/锌类化合物复合改性聚氯乙烯的燃烧特性[D];浙江大学;2011年
9 杨琴;木质阻燃材料的热解特性研究[D];安徽理工大学;2011年
10 李辉;10万吨/年环保型丁苯橡胶工业化生产技术开发[D];天津大学;2010年
【同被引文献】
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1 陈海群,朱俊武,杨绪杰,陆路德,汪信;微胶囊化红磷及其在阻燃工程塑料中的应用[J];工程塑料应用;2003年10期
2 任海峰;李树刚;林海飞;成连华;;电缆火灾致因因素分析[J];安庆师范学院学报(自然科学版);2009年03期
3 王益庆,张立群,张慧峰,王一中,程治国,徐和昌;凹凸棒土/ 橡胶纳米复合材料结构和性能研究[J];北京化工大学学报(自然科学版);1999年03期
4 王子云;郭奋;陈建峰;;纳米Al(OH)_3表面改性及其在EVA中的阻燃应用[J];北京化工大学学报(自然科学版);2006年04期
5 张清辉;郑水林;张强;邹勇;吴良方;;氢氧化镁/氢氧化铝复合阻燃剂的制备及其在EVA材料中的应用[J];北京科技大学学报;2007年10期
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中国博士学位论文全文数据库 前1条
1 鲁红典;阻燃和交联聚乙烯复合材料的制备与机理研究[D];中国科学技术大学;2006年
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1 李虎杰;尼龙6/蒙脱土纳米复合材料的结晶和形变行为[D];吉林大学;2006年
2 马思远;尼龙6/有机蒙脱土阻燃复合材料的结构与性能[D];四川大学;2007年
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【二级引证文献】
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1 张永鹏;郭绍辉;詹亚力;冷海强;钱玉英;;稀土元素在橡胶中的应用研究进展[J];橡胶科技市场;2012年09期
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1 程旭东;受限空间内典型热塑性材料熔融流动燃烧行为研究[D];中国科学技术大学;2010年
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1 董阳阳;聚甲基丙烯酸甲酯/磷、钛酸盐纳米复合材料的制备及热稳定性研究[D];中国科学技术大学;2011年
【二级参考文献】
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5 姚华东;;硅橡胶材料在提升真空断路器绝缘性能中的应用[J];科技风;2008年14期
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4 丁鹏;唐圣福;杨慧;冯欣;施利毅;;阻燃聚丙烯/LDH纳米复合材料的制备及其性能研究[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
5 秦怀礼;张世民;阳明书;;聚合物/层状硅酸盐纳米复合材料的环境稳定性[A];PPTS2005塑料加工技术高峰论坛论文集[C];2005年
6 唐涛;姜治伟;陈学诚;孟晓宇;宋荣君;陈辉;;成炭催化剂对聚烯烃纳米复合材料的阻燃性能和成炭行为的作用[A];2005年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2005年
7 方守林;胡源;吴礼林;董志强;;稀土氧化物和有机蒙脱土对硅橡胶性能的影响[A];2008全国功能材料科技与产业高层论坛论文集[C];2008年
8 包晨露;郭玉强;袁必和;宋磊;胡源;;聚乙烯醇/磷酸钛纳米复合材料的热稳定性和阻燃性能研究[A];2012年中国阻燃学术年会论文集[C];2012年
9 辛建泉;尚亚超;沈少雄;刘雪莹;刘文涛;朱诚身;何素芹;;尼龙1010/蛭石纳米复合材料阻燃性能研究[A];2011年全国高分子学术论文报告会论文摘要集[C];2011年
10 葛欣国;杨冰;赵国明;王玉忠;;主链含磷阻燃共聚酯/蒙脱土纳米复合材料的研究[A];2004全国阻燃学术年会论文集[C];2004年
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1 代群熊润频;中国科大:少年班将长期坚持,但不推广[N];新华每日电讯;2008年
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3 记者 刘蓓蓓;“两弹一星功勋”郭永怀力学遗著出版[N];中国新闻出版报;2008年
4 本报记者 仇方迎通讯员 胡胜友;“科大现象”的文化思考[N];科技日报;2007年
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6 孙闻;“引用榜”清华居首 “收录榜”浙大称雄[N];人民日报;2007年
7 本报记者 刘纯友;南极科考新话题[N];安徽日报;2006年
8 记者 刘纯友;中科大今年仍不扩招[N];安徽日报;2006年
9 张树真;合肥良机VS上海良机[N];中国企业报;2008年
10 何聪;少年班30年,成败如何看[N];人民日报;2008年
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7 丁鹏;聚烯烃/层状双氢氧化物纳米复合材料的制备及性能研究[D];中国科学技术大学;2007年
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9 鲁红典;阻燃和交联聚乙烯复合材料的制备与机理研究[D];中国科学技术大学;2006年
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1 向丽;线性低密度聚乙烯无卤阻燃体系及其协效作用的研究[D];华南理工大学;2010年
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4 陈阳娟;聚丁二酸丁二醇酯的结晶性质及其阻燃改性的研究[D];中国科学技术大学;2011年
5 戴绍明;聚合物乳液/MMT共混物涂层:结构的形成与涂层性能[D];浙江大学;2005年
6 王慧;ZnO/Ag纳米复合材料的金属、非金属掺杂及其光催化性能研究[D];青岛科技大学;2010年
7 王璞玉;基于纳米复合材料的低能耗热流控制模块研究[D];浙江大学;2011年
8 李涛海;钛酸盐系列层状纳米光催化复合材料的合成及性质[D];华侨大学;2004年
9 李永波;铁氧体/聚吡咯和镍/硫化锌磁性复合材料的制备与表征[D];中南大学;2010年
10 何浩礼;聚酰胺6及聚酰胺6/SiO_2纳米复合材料流变力学性能研究[D];湘潭大学;2010年
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