納米硅樹(shù)脂阻燃電纜料的制備與研究

通過(guò)在pvc聚合體系中加入阻燃劑和擴(kuò)鏈劑,優(yōu)化聚合配方,調(diào)整聚合工藝條件,開(kāi)發(fā)出阻燃電纜用pvc樹(shù)脂。

國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院的吳昊等人采用細(xì)胞粉碎機(jī)超聲分散碳納米管(cnt)的水溶液,使得表面活性劑(sds)包裹于碳納米管表面;經(jīng)過(guò)濾、烘干除去水分,加入硅樹(shù)脂中;加入足量的二甲苯,在細(xì)胞粉碎機(jī)的超聲作用下使碳納米管均勻分散于硅樹(shù)脂中;最后加熱除去部分溶劑,

用酸化鈉化法對(duì)累托石(rec)進(jìn)行結(jié)構(gòu)修飾,以十六烷基三甲基溴化銨(hdtma.br)為插層劑,制備了有機(jī)累托石(orec)。使用x-射線(xiàn)衍射(xrd)、傅里葉紅外光譜(ftir)測(cè)試其物相,結(jié)果顯示hdtma+已完全插層,累托石的層間距由改性前的2.41nm增大到4.08nm。通過(guò)熔融插層法制備了無(wú)鹵阻燃電纜料,對(duì)其微觀(guān)結(jié)構(gòu)、力學(xué)性能和阻燃性能進(jìn)行分析,結(jié)果表明:氫氧化鎂(mh)及orec填料深埋于基體樹(shù)脂乙烯-醋酸-乙烯酯共聚物eva中,形成硬核軟殼的特殊結(jié)構(gòu);orec與mh具有協(xié)同阻燃作用,當(dāng)orec添加量為4%時(shí),復(fù)合材料的氧指數(shù)達(dá)到33.8%,較單獨(dú)添加mh時(shí)高出4.8%;拉伸強(qiáng)度較僅添加mh的復(fù)合材料提高17%。經(jīng)老化測(cè)試表明,自制有機(jī)累托石改性的eva無(wú)鹵阻燃電纜料的性能指標(biāo)滿(mǎn)足行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的要求。

用高密度聚乙烯(hdpe)、三元乙丙橡膠(epdm)、耐高溫樹(shù)脂和無(wú)鹵阻燃劑制備耐高溫的絕緣材料。該共混體系經(jīng)過(guò)氧化物交聯(lián)后,其耐高溫性能大大提高,且拉伸強(qiáng)度和阻燃性能都有所提高,可在150℃下長(zhǎng)期使用,氧指數(shù)達(dá)到31%以上。研究了阻燃劑的加入對(duì)共混體系的力學(xué)性能、阻燃性能、電性能及耐高溫性能的影響。結(jié)果表明:阻燃劑的加入,大幅度降低了共混體系的機(jī)械性能,一定程度上降低了共混體系的體積電阻率,改善了共混體系的阻燃性能和熱老化性能。耐高溫樹(shù)脂的加入和交聯(lián)對(duì)體系的熱老化和阻燃性能有很大的貢獻(xiàn)。

選用三元乙丙橡膠(epdm)作為電纜料的原料,白炭黑作為補(bǔ)強(qiáng)填充劑,分別用硫磺和過(guò)氧化二異丙苯(dcp)作為硫化劑,氫氧化鋁和氫氧化鎂作為阻燃劑制備epdm絕緣電纜料。通過(guò)硬度、拉伸強(qiáng)度、扯斷伸長(zhǎng)率、熱老化后性能和氧指數(shù)等性能測(cè)試,確定阻燃epdm電纜料的最佳用量和硫化參數(shù);同時(shí)也進(jìn)行了掃描電鏡(sem)分析。結(jié)果顯示:硫化劑dcp比硫磺或dcp/硫磺復(fù)配效果好,氫氧化鋁和氫氧化鎂復(fù)配要比單獨(dú)采用氫氧化鋁或氫氧化鎂的阻燃效果更好。阻燃epdm電纜料的最佳配方為:epdm100份,白炭黑45份,dcp3.5份,氫氧化鋁90份,氫氧化鎂10份。最佳硫化條件為:溫度170℃,壓力1.2mpa,時(shí)間10min。

mq硅樹(shù)脂是一類(lèi)特殊的聚硅氧烷樹(shù)脂,具有良好的粘結(jié)性、耐熱性、耐候性、柔韌性等性能,在工業(yè)上有很大的應(yīng)用價(jià)值。簡(jiǎn)單介紹了水玻璃法制備mq硅樹(shù)脂的原理及工藝,并重點(diǎn)介紹前人在原料的選擇、投料順序、溶劑、催化劑、萃取劑、工藝條件等方面的研究改進(jìn)。綜述了mq硅樹(shù)脂在有機(jī)硅壓敏膠、硅橡膠、led封裝材料以及其它方面的應(yīng)用進(jìn)展。最后,總結(jié)了水玻璃法制備mq硅樹(shù)脂存在的問(wèn)題及今后產(chǎn)業(yè)化應(yīng)注意的問(wèn)題。

項(xiàng)目簡(jiǎn)述:采用國(guó)際先進(jìn)、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先設(shè)備:德國(guó)原裝進(jìn)口布拉本達(dá)的失重計(jì)量秤,高速處理的自動(dòng)加熱、冷卻高混機(jī)組,瑞士技術(shù)生產(chǎn)的往復(fù)式單螺桿雙階擠出造粒機(jī)組,凈化風(fēng)送除塵機(jī)組,達(dá)到年產(chǎn)5000t生產(chǎn)規(guī)模。生產(chǎn)工藝以高耐環(huán)境、高韌性特殊高分子聚烯烴樹(shù)脂為載體,用特殊工藝對(duì)無(wú)鹵阻燃填充料進(jìn)行處理,達(dá)到有機(jī)與無(wú)機(jī)均勻融合,技術(shù)路線(xiàn)分兩步進(jìn)行:第一步對(duì)無(wú)鹵阻燃粉劑進(jìn)

通過(guò)不同配方阻燃電纜料的滲透實(shí)驗(yàn),得到滲透量隨時(shí)間的變化曲線(xiàn)及平衡溶脹比。根據(jù)fick定律及有限差分法,借助計(jì)算機(jī)對(duì)該曲線(xiàn)進(jìn)行了模擬,得到了擴(kuò)散系數(shù)d。根據(jù)反映動(dòng)態(tài)滲透性能的參數(shù)d及反映熱力學(xué)滲透性能的平衡溶脹比m∞/m0,可對(duì)阻燃電纜料配方的阻隔性能進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)。

綜述了用于電纜料的無(wú)鹵阻燃劑的種類(lèi)及阻燃機(jī)理,介紹了用于電纜料的阻燃增效劑;另外,還對(duì)用于無(wú)鹵阻燃劑的基礎(chǔ)樹(shù)脂的現(xiàn)狀以及用于電纜料的聚烯烴樹(shù)脂的改性方法進(jìn)行了詳細(xì)的闡述。

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綜述了國(guó)內(nèi)外無(wú)鹵阻燃電纜料的行業(yè)發(fā)展情況,介紹了電纜料基體及常見(jiàn)電纜料用阻燃劑的現(xiàn)狀,重點(diǎn)論述了無(wú)鹵膨脹型阻燃劑在電纜料中的應(yīng)用,并對(duì)無(wú)鹵阻燃電纜料的發(fā)展趨勢(shì)進(jìn)行了展望。

在阻燃電纜的制造過(guò)程中,許多年來(lái),一直使用著各種含鹵的聚合物。但在實(shí)際使用中產(chǎn)生了許多問(wèn)題:首先,一些傳統(tǒng)使用的電纜料會(huì)使火焰沿著電纜走向延燃,或者由于燃燒材料下滴,會(huì)使火焰延燃到較低的設(shè)備。其次,電纜燃燒時(shí)會(huì)形成大量濃的黑煙和具有腐蝕性的有毒煙霧(大都是鹵化氫氣體),對(duì)于封閉性的有大量人聚集的場(chǎng)所來(lái)說(shuō),例如井下隧道、地下鐵道、旅館、展覽廳和軍艦,這類(lèi)問(wèn)題將是最主要的,一旦發(fā)生火災(zāi)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)人員將是災(zāi)難性的。最后,形成的具有很強(qiáng)腐蝕性的煙霧會(huì)損害昂貴的設(shè)備,例如電話(huà)交換機(jī)、計(jì)算機(jī)裝置、軍用電子系統(tǒng)等。為了解決這些問(wèn)題,就必須開(kāi)發(fā)研制“無(wú)鹵低煙”電纜料。

以聚烯烴和無(wú)機(jī)阻燃劑為主要原料,有機(jī)硅為阻燃增效劑,馬來(lái)酸酐接枝乙烯醋酸乙烯共聚物為高分子相容劑,制備了無(wú)鹵阻燃電纜料。通過(guò)掃描電子顯微鏡對(duì)無(wú)鹵阻燃電纜料的結(jié)構(gòu)形態(tài)進(jìn)行分析并測(cè)定了力學(xué)性能、阻燃性能。結(jié)果表明:有機(jī)硅是一種優(yōu)良的阻燃增效劑,能有效的提高無(wú)鹵阻燃電纜料的氧指數(shù),同時(shí)又是一種良好的分散劑和加工助劑,利用馬來(lái)酸酐接枝乙烯醋酸乙烯共聚物作為相容劑可以改善基體樹(shù)脂與無(wú)機(jī)阻燃劑的界面親和性,有助于提高力學(xué)性能和阻燃性能

本文用乙烯-醋酸乙烯共聚物(eva)為基體,表面活化處理的超細(xì)氫氧化鎂(mh)為主要阻燃劑,有機(jī)硅復(fù)合物為阻燃增效劑,制備了無(wú)鹵阻燃電纜料。通過(guò)對(duì)試樣的熱分解分析(tg)、電子掃描顯微鏡(sem)、氧指數(shù)和物理機(jī)械性能電性能的測(cè)試,結(jié)果表明:有機(jī)硅復(fù)合物與mh混合有明顯的阻燃協(xié)同作用,mh的添加劑為80份時(shí),復(fù)合材料的氧指數(shù)可達(dá)32~33;斷裂伸長(zhǎng)率達(dá)60%左右。與進(jìn)口的硅酮粉相比,自制的有機(jī)硅復(fù)合物具有明顯的性?xún)r(jià)比的優(yōu)勢(shì),可替代使用。

本文討論了各種阻燃劑對(duì)無(wú)鹵阻燃電纜料的阻燃性和發(fā)煙性的影響情況，以及相互的協(xié)調(diào)作用，并以此來(lái)選擇材料配方。

以三元乙丙橡膠(epdm)為基相,白炭黑為補(bǔ)強(qiáng)劑,氫氧化鎂和氫氧化鋁為阻燃劑,制備阻燃epdm電纜料。研究補(bǔ)強(qiáng)劑和阻燃劑的用量對(duì)epdm性能的影響,通過(guò)對(duì)扯斷伸長(zhǎng)率、拉伸強(qiáng)度、邵氏a硬度、氧指數(shù)的測(cè)試和掃描電鏡分析,研究其力學(xué)性能和形貌結(jié)構(gòu),其電纜料的最佳配方(質(zhì)量份)為epdm100、白炭黑45、氫氧化鎂10、氫氧化鋁90。

通過(guò)研究基體樹(shù)脂、mg(oh)2及其填充量對(duì)電纜料性能的影響,確立高填充無(wú)鹵阻燃電纜料的配方為乙烯-乙酸乙烯酯共聚物、低密度聚乙烯、mg(oh)2、馬來(lái)酸酐接枝乙烯-乙酸乙烯酯與抗氧劑的質(zhì)量比為28∶8∶50∶10∶4;利用掃描電子顯微鏡觀(guān)察了復(fù)合材料斷面的形貌。結(jié)果表明,加入馬來(lái)酸酐接枝乙酸乙烯酯作為界面相容劑能夠強(qiáng)化界面柔性層的脫黏作用,有利于氫氧化鎂在基體樹(shù)脂中均勻分散,從而解決了由于大量填充氫氧化鎂造成的電纜料力學(xué)性能下降的問(wèn)題,改善了電纜料的綜合性能。

本文分析了國(guó)內(nèi)外抑煙材料的現(xiàn)狀,研究了新型抑煙材料在電纜料中的應(yīng)用。主要介紹了在阻燃乙丙橡膠、阻燃聚烯烴、阻燃聚氯乙烯中的應(yīng)用,并進(jìn)行了對(duì)比試驗(yàn),提出了環(huán)保型阻燃電纜料的抑煙新辦法。

　研究了由超微細(xì)mg(oh)2和brsb鹵素阻燃劑組成的復(fù)合阻燃體系以及兩組分之間最佳的配比關(guān)系,通過(guò)采用氫氧化鎂阻燃劑和復(fù)合阻燃劑對(duì)hdpe阻燃的對(duì)比實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:復(fù)合阻燃劑對(duì)hdpe熱解性能、阻燃性能、物理機(jī)械性能的影響都優(yōu)于氫氧化鎂阻燃劑。

硬材料工具納米SiO2酚醛樹(shù)脂結(jié)合劑的制備與性能研究

道康寧最近正在推廣一種新的先進(jìn)硅樹(shù)脂技術(shù)，專(zhuān)用于改進(jìn)電線(xiàn)和電纜制品中高礦物填充的聚乙烯（pe）復(fù)合物的加工性能。該公司稱(chēng)，道康寧mb25—502母粒在行業(yè)內(nèi)第一個(gè)實(shí)現(xiàn)了一流的加工性能與可接受的成本的結(jié)合。陶氏化學(xué)子公司報(bào)告稱(chēng)，新產(chǎn)品可減少螺桿扭矩、模頭積垢和模頭壓力，與不含加工添加劑的pe復(fù)合物相比，可將擠出產(chǎn)量提高達(dá)110％。

阻燃電纜標(biāo)準(zhǔn)及阻燃電纜等級(jí) 目前，電纜行業(yè)習(xí)慣將阻燃（fireretardant）、無(wú)鹵低煙 （lowsmokehalogenfree，lsoh）或低鹵低煙（lowsmokefume， lsf）、耐火（fireresistant）等具有一定防火性能的電纜統(tǒng)稱(chēng)為防火 電纜。 ◎阻燃電纜（flameretardant） 阻燃電纜的特點(diǎn)是延緩火焰沿著電纜蔓延使火災(zāi)不致擴(kuò)大。由于 其成本較低，因此是防火電纜中大量采用的電纜品種。無(wú)論是單根線(xiàn) 纜還是成束敷設(shè)的條件下，電纜被燃燒時(shí)能將火焰的蔓延控制在一定 范圍內(nèi)，因此可以避免因電纜著火延燃而造成的重大災(zāi)害，從而提高 電纜線(xiàn)路的防火水平。 ◎無(wú)鹵低煙阻燃電纜（lsoh） 無(wú)鹵低煙電纜的特點(diǎn)是不僅具有優(yōu)良的阻燃性能，而且構(gòu)成低煙 無(wú)鹵電纜的材料不含鹵素，燃燒時(shí)的腐蝕性和毒性較