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本文采用模压成型化学发泡方法,以过氧化二异丙苯(DCP)为交联剂,偶氮二甲酰胺(AC)为发泡剂,以低密度聚乙烯(PE-LD)和乙烯-辛烯聚合物为聚合物基体材料,通过配方筛选确定最优化配方,制备新型无卤阻燃聚合物发泡材料。 首先,通过差示扫描量热仪测试发泡剂AC在聚合物基体材料中的分解温度,然后分别测试加入发泡促进剂ZnO,ZnSt后对发泡剂AC的分解温度的影响,最后测试复配后的发泡促进剂对AC分解温度的影响,结果表明,当AC,ZnO和ZnSt的配比是1:1:0.2时,AC分解温度峰从227.4℃下降到183.5℃。 然后,主要研究了不同含量的增韧剂POE,发泡剂AC,交联剂DCP和填料纳米碳酸钙含量对发泡材料性能的影响,通过拉伸应力测试,压缩应力测试,DSC和热重分析测试(TGA)研究了PE-LD/POE发泡材料体系的力学性能和热学性能,当PE-LD和POE的比值为1:1,AC的含量为5Phr,DCP含量为1.5Phr,纳米碳酸钙的含量为30Phr时,PE-LD/POE发泡材料呈现最优的机械性能(拉伸强度为1.965Mpa,压缩强度为0.212Mpa,断裂伸长率为216.31%,表观密度为0.164g/cm3)。 最后,把由多聚磷酸铵(APP)、季戊四醇(PER)和三聚氰胺(MEL)组成的膨胀型阻燃剂(IFR)添加到PE-LD/POE发泡材料中,制备无卤阻燃发泡材料,用氧指数测试仪和热重分析测试探究了膨胀型阻燃剂的阻燃效果,结果表明,保持IFR的总量为30Phr,MEL,对发泡材料的阻燃性能的提高并不明显,而APP和PER的配比为3:2时,发泡材料的氧指数达到最大值;加入用γ-甲基丙烯酰氧丙基三甲氧基硅烷表面改性的氢氧化镁改善发泡材料的阻燃性能,结果表明,氢氧化镁的量越大,发泡材料的氧指数越高,当氢氧化镁的量达到60Phr时,PE-LD/POE发泡材料的氧指数为23。使用三聚氰胺一甲醛树脂作为包覆材料制备微胶囊红磷,添加到发泡材料中以提高其阻燃性能,实验结果表明,微胶囊红磷能有效地提高发泡材料的阻燃性能,当微胶囊红磷的含量10Phr时,发泡材料的氧指数达到24。 用SEM分别观察PE-LD/POE发泡材料,其泡孔结构为半开半闭结构,大小基本均匀,有少量不均匀的泡孔出现。加入微胶囊红磷等阻燃剂后,泡孔大小变得不均匀,而且能看到有红磷颗粒存在泡孔中。 本论文的工作为研究和制备无卤阻燃PE-LD/POE发泡材料提供了简便有效的方法,对无卤阻燃PE-LD/POE发泡材料的配方与工艺设计提供了指导,并且对材料的高性能化改性做了相应的初步研究,兼具理论意义和实用意义。