氢氧化铝阻燃改性poepp复合材料的研究【字数：10270】
本论文研究了以氢氧化铝（ATH）为阻燃剂，对聚丙烯（PP）/乙烯-辛烯共聚物（POE）共混体系进行阻燃改性。在PP/POE复合材料加入不同用量的氢氧化铝进行阻燃试验，测试了材料的拉伸性能、冲击性能、热性能以及极限氧指数。结果表明，PP、POE的份数始终是80、20phr，而当ATH为120phr时，它的综合性能较优。
目 录
1.绪论 1
1.1 引言 1
1.2 PP概述 2
1.2.1 PP的性质 2
1.2.2 PP的聚合工艺 2
1.2.3 PP的应用 2
1.3 POE概述 2
1.3.1 POE简介 2
1.3.2 POE的结构与性能 3
1.3.3 POE的应用 3
1.4 阻燃剂的介绍 5
1.4.1 阻燃机理 5
1.4.2 阻燃剂的类别 5
1.5 PP/POE复合材料的制备 6
1.5.1 PP与POE的共混改性 6
1.5.2 POE对PP的增韧机理 6
1.5.3 熔融共混 6
1.6 阻燃材料的发展现状及展望 7
1.7 本实验的研究目的 7
2.实验部分 9
2.1 实验原料 9
2.2 实验设备 9
2.3 实验内容 10
2.3.1 实验配方 10
2.3.2 实验流程 10
2.3.3 实验流程图 12
2.4 性能测试与表征 12
3.结果与讨论 14
3.1 拉伸性能的测试 14
3.2 冲击强度的测试 14
3.3 极限氧指数性能的测试 15
3.4 热重分析 16
3.5熔体流动指数的测试 17
3.6维卡软化点温度的测试 18
4.全文总结 19
参考文献 20
致谢 21
1.绪论
1.1 引言
PP毒性低、容易加工、耐化学腐蚀性好，相比较于聚乙烯(PE)而 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
言，它的耐热温度和刚性都比较高，通常为半透明无色固体。因为它的构型规整而高度结晶化，所以熔点可高达167℃。耐高温、抗腐蚀性能，制品可以直接用蒸汽来消毒是一大特点[1]。但是，与许多聚合物材料一样，纯PP的耐火性较差，其在燃烧时伴随发烟、滴落现象，同时释放出大量二氧化碳和有毒气体。其中，烟气和二氧化碳会对环境造成破坏，有毒气体则会对人的生命安全造成巨大威胁。由于PP存在的这些缺点，其在许多领域的应用都受到限制。所以，如何解决PP的易燃性能对其进行阻燃的处理，提高其耐火性，一直是研究者们重点关注的内容。PP在自然环境中不存在开裂问题，原因就是它的结晶度比较高，外面的保护层非常坚硬。
POE是一种热塑性弹性体。这种弹性体的有着优异突出的性能，在很多的性能方面都比普通的弹性体优秀。多用途的POE弹性体在很多方面都非常优秀，早已取代传统的聚合物材料，被大家广泛的使用。源于POE的优异性能使其在汽车制造、电线外壳的保护套、塑料的各种助剂等方面里都得到了广泛的使用[2]。
尽管乙烯共聚PP或添加POE等弹性体能使得PP塑料的韧性获得提升，但它的耐热的性能的和它的刚性都会有所降低。目前，PP首选MH和ATH以及磷氮类膨胀阻燃无卤阻燃体系进行阻燃。磷氮类膨胀型阻燃剂收到环境的影响较大，容易受潮而导致它的性能受到影响，加工适应的温度也会受到影响变得比较低，从而就不能满足那些高加工温度的的材料的加工性能和电缆材料的介电性能比较高的需求[3]。MH和ATH则比较常见使用，我们实验室用到的阻燃材料大部分都是这个，它们的表面需要处理一下进行包覆改性，添加所需要的相容剂，并且尽可能的去细化粒子径长来改善材料的阻燃性能，而这配合起来协同阻燃效果更佳。目前，无卤阻燃仍然没有达到市场要求的量产的地步，开发难度还比较高，研究成果进展都比较少，规模性的还没出现仍需努力。
1.2 PP概述
1.2.1 PP的性质
PP是由丙烯聚合而成的热塑性树脂，它的机械性能和加工性能都十分的出色优良，这也是它能够一直屹立不倒而发展迅猛的重要原因之一，但PP也存在这许多缺点，例如耐老化的性能比较差、韧性不高有提升的空间、强度有点低、透明性也不行、容易燃烧、成型收缩率大、制品容易出现毛边等等，这些不好的地方都限制了PP在很多方面的运用。
1.2.2 PP的聚合工艺
自丙烯达到了工业化生产要求以来，聚丙烯的制备工艺发展得很迅猛，目前已经有了数十条技术生产路线。按聚合类型可以分成五类：（1）溶剂聚合法，压力1MPa下，在惰性溶剂中，丙烯单体可以很有效的溶解在其中，并且有了催化剂的帮助而聚合，用的是釜式搅拌反应器。（2）溶液聚合法，温度在160250℃，用高沸点直链烃作为溶剂。必须要在高于聚丙烯熔点的条件才能进行，使聚合物均匀地混合且完全溶解在溶剂中。（3）气相本体法，温度在4070℃，压力在2.03.5MPa，不用溶剂，丙烯单体在反应器中气相本体聚合[4]。（4）液相本体聚合，温度在6575℃，压力在3.04.5MPa，不用溶剂，丙烯单体在反应器中反应，以液体的状态而进行液相本体聚合。后面的气相本体法与液相本体法流程简单，设备少，投资省，动力消耗低，生产安全且成本低。
1.2.3 PP的应用
因为PP的价格相对来说比较便宜而且综合性能也还不错，同时又很方便的改性且可以与其他聚合物共混制成复合材料，因此PP复合材料出现了很多，在汽车、家电、工具设备、电子、建筑、计算机等许多行业上的应用日益扩大，吸引了许多公司的关注而很多公司都很热情的想要去改性PP，对于PP的各种工艺方面的改进、还有很多PP复合材料的配方等多方面起到了极大的推进。
1.3 POE概述
1.3.1 POE简介
目 录
1.绪论 1
1.1 引言 1
1.2 PP概述 2
1.2.1 PP的性质 2
1.2.2 PP的聚合工艺 2
1.2.3 PP的应用 2
1.3 POE概述 2
1.3.1 POE简介 2
1.3.2 POE的结构与性能 3
1.3.3 POE的应用 3
1.4 阻燃剂的介绍 5
1.4.1 阻燃机理 5
1.4.2 阻燃剂的类别 5
1.5 PP/POE复合材料的制备 6
1.5.1 PP与POE的共混改性 6
1.5.2 POE对PP的增韧机理 6
1.5.3 熔融共混 6
1.6 阻燃材料的发展现状及展望 7
1.7 本实验的研究目的 7
2.实验部分 9
2.1 实验原料 9
2.2 实验设备 9
2.3 实验内容 10
2.3.1 实验配方 10
2.3.2 实验流程 10
2.3.3 实验流程图 12
2.4 性能测试与表征 12
3.结果与讨论 14
3.1 拉伸性能的测试 14
3.2 冲击强度的测试 14
3.3 极限氧指数性能的测试 15
3.4 热重分析 16
3.5熔体流动指数的测试 17
3.6维卡软化点温度的测试 18
4.全文总结 19
参考文献 20
致谢 21
1.绪论
1.1 引言
PP毒性低、容易加工、耐化学腐蚀性好，相比较于聚乙烯(PE)而 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: ^351916072#
言，它的耐热温度和刚性都比较高，通常为半透明无色固体。因为它的构型规整而高度结晶化，所以熔点可高达167℃。耐高温、抗腐蚀性能，制品可以直接用蒸汽来消毒是一大特点[1]。但是，与许多聚合物材料一样，纯PP的耐火性较差，其在燃烧时伴随发烟、滴落现象，同时释放出大量二氧化碳和有毒气体。其中，烟气和二氧化碳会对环境造成破坏，有毒气体则会对人的生命安全造成巨大威胁。由于PP存在的这些缺点，其在许多领域的应用都受到限制。所以，如何解决PP的易燃性能对其进行阻燃的处理，提高其耐火性，一直是研究者们重点关注的内容。PP在自然环境中不存在开裂问题，原因就是它的结晶度比较高，外面的保护层非常坚硬。
POE是一种热塑性弹性体。这种弹性体的有着优异突出的性能，在很多的性能方面都比普通的弹性体优秀。多用途的POE弹性体在很多方面都非常优秀，早已取代传统的聚合物材料，被大家广泛的使用。源于POE的优异性能使其在汽车制造、电线外壳的保护套、塑料的各种助剂等方面里都得到了广泛的使用[2]。
尽管乙烯共聚PP或添加POE等弹性体能使得PP塑料的韧性获得提升，但它的耐热的性能的和它的刚性都会有所降低。目前，PP首选MH和ATH以及磷氮类膨胀阻燃无卤阻燃体系进行阻燃。磷氮类膨胀型阻燃剂收到环境的影响较大，容易受潮而导致它的性能受到影响，加工适应的温度也会受到影响变得比较低，从而就不能满足那些高加工温度的的材料的加工性能和电缆材料的介电性能比较高的需求[3]。MH和ATH则比较常见使用，我们实验室用到的阻燃材料大部分都是这个，它们的表面需要处理一下进行包覆改性，添加所需要的相容剂，并且尽可能的去细化粒子径长来改善材料的阻燃性能，而这配合起来协同阻燃效果更佳。目前，无卤阻燃仍然没有达到市场要求的量产的地步，开发难度还比较高，研究成果进展都比较少，规模性的还没出现仍需努力。
1.2 PP概述
1.2.1 PP的性质
PP是由丙烯聚合而成的热塑性树脂，它的机械性能和加工性能都十分的出色优良，这也是它能够一直屹立不倒而发展迅猛的重要原因之一，但PP也存在这许多缺点，例如耐老化的性能比较差、韧性不高有提升的空间、强度有点低、透明性也不行、容易燃烧、成型收缩率大、制品容易出现毛边等等，这些不好的地方都限制了PP在很多方面的运用。
1.2.2 PP的聚合工艺
自丙烯达到了工业化生产要求以来，聚丙烯的制备工艺发展得很迅猛，目前已经有了数十条技术生产路线。按聚合类型可以分成五类：（1）溶剂聚合法，压力1MPa下，在惰性溶剂中，丙烯单体可以很有效的溶解在其中，并且有了催化剂的帮助而聚合，用的是釜式搅拌反应器。（2）溶液聚合法，温度在160250℃，用高沸点直链烃作为溶剂。必须要在高于聚丙烯熔点的条件才能进行，使聚合物均匀地混合且完全溶解在溶剂中。（3）气相本体法，温度在4070℃，压力在2.03.5MPa，不用溶剂，丙烯单体在反应器中气相本体聚合[4]。（4）液相本体聚合，温度在6575℃，压力在3.04.5MPa，不用溶剂，丙烯单体在反应器中反应，以液体的状态而进行液相本体聚合。后面的气相本体法与液相本体法流程简单，设备少，投资省，动力消耗低，生产安全且成本低。
1.2.3 PP的应用
因为PP的价格相对来说比较便宜而且综合性能也还不错，同时又很方便的改性且可以与其他聚合物共混制成复合材料，因此PP复合材料出现了很多，在汽车、家电、工具设备、电子、建筑、计算机等许多行业上的应用日益扩大，吸引了许多公司的关注而很多公司都很热情的想要去改性PP，对于PP的各种工艺方面的改进、还有很多PP复合材料的配方等多方面起到了极大的推进。
1.3 POE概述
1.3.1 POE简介
版权保护: 本文由 hbsrm.com编辑，转载请保留链接: www.hbsrm.com/hxycl/gfzcl/56.html
