科技創新

PVC材料的阻燃與消煙研究

   Al(OH)_3和Mg(OH)_2作為一種無鹵、抗酸的無機阻燃劑,兼具填充、阻燃、消煙等多種功能,而且具有價格便宜、無毒、不揮發、能抑止燃燒中滴落的產生等優點。許多的研究表明Al(OH)_3和Mg(OH)_2是十分有效的阻燃抑煙劑,可用于多種聚合物中。加強無機氫氧化物的推廣、應用對于推動阻燃劑的無鹵化和綠色化具有十分重要的理論意義和現實意義。但這些阻燃劑阻燃效率較低,要想獲得好的阻燃、消煙性能,需要較高的添加量。這就對材料的力學性能和加工性能產生很不利的影響。無機阻燃劑的微?;?、表面改性和協同作用,已成為解決這一問題的良策。 首先,用熱分析的方法研究了Al(OH)_3和Mg(OH)_2對軟PVC的阻燃、消煙作用及機理。通過對比不同種類的偶聯劑及其用量對氫氧化物的阻燃、消煙性能的影響以及經過偶聯劑處理的阻燃劑對材料力學性能的影響,選擇了合適的偶聯劑種類及其用量;并對偶聯劑的作用機理進行了初步的探討。 其次,合成了一系列金屬配合物作為Al(OH)_3和Mg(OH)_2的協同阻燃、抑煙劑并將它們的阻燃、抑煙性與常用消煙劑作了對比。通過剩炭率、TG—DTA、掃描電子顯微鏡(SEM)等手段對金屬配合物的阻燃抑煙機理進行了初步的研究。對阻燃劑的加入,尤其是金屬配合物的加入對材料的力學性能和電性能的影響進行了研究。對用金屬配合物與Al(OH)_3和Mg(OH)_2共同使用的復合阻燃劑用作阻燃PVC電纜料的各種性能參數進行了測定,為復合阻燃劑廣泛應用于阻燃電線、電纜工業做準備。 最后,對比了常用無機填料微米CaCO_3和納米CaCO_3的加入對復合阻燃劑處理的軟PVC材料的阻燃、抑煙及力學性能的影響。利用SEM對材料拉伸斷面及側面進行觀察,研究了無機剛性粒子納米CaCO_3對阻燃軟PVC的增韌、增強作用。結果表明:納米CaCO_3能明顯的提高阻燃軟PVC的抗沖強度、拉伸強度和斷裂伸長率,對流變性能及樣品的阻燃性能影響不大。

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