阻燃抗静电聚乙烯塑料的研究
无卤阻燃改性聚乙烯的研究的开题报告
无卤阻燃改性聚乙烯的研究的开题报告一、选题背景和研究意义随着人们对环境保护的重视以及消防安全的提高，阻燃材料的需求越来越大。
聚乙烯作为一种广泛应用的材料，在电力、电子、汽车、建筑等领域都有着广泛的应用。
然而，普通的聚乙烯不具备阻燃性能，一旦遇火易燃并释放有害气体，给人们的生命财产带来威胁。
因此，如何赋予聚乙烯良好的阻燃性能成为一个重要的研究方向。
目前，常见的阻燃聚乙烯主要采用溴、氯等卤素类化合物进行改性。
然而，卤素化合物的应用却存在着一系列的问题，如卤素化合物是气候变化的主要元凶之一，其燃烧后产生的有害气体对环境和人体健康造成的影响也越来越严重。
因此，需要寻找一种替代品。
本研究将探讨采用无卤素化合物进行聚乙烯改性的方法，研究无卤阻燃材料的制备工艺以及阻燃机理，为深入开发无卤阻燃新材料提供理论依据和实验基础。
二、研究内容本研究拟采用无卤素化合物为聚乙烯添加剂，通过有机磷化合物、铝氢氧化物和硅酸铝等材料的复配与改性，制备出具有较强阻燃性能的聚乙烯复合材料。
主要研究内容包括以下几个方面：1. 无卤化合物的选择及其作用机理的分析；2. 无卤阻燃辅助剂的设计和制备；3. 有机磷复合无卤阻燃剂的合成及优化；4. 聚乙烯复合材料的制备工艺及性能测试；5. 对聚乙烯复合材料的阻燃机理进行深入探讨。
三、研究方法和技术路线本研究采用的方法包括物理混合法和化学反应法，其中物理混合法主要用于添加剂的预处理和辅助剂的混合，化学反应法主要用于有机磷化合物与聚乙烯的共混反应。
具体的技术路线如下：1. 无卤化合物的选择和筛选：筛选一系列的无卤素化合物，分别与聚乙烯预处理后的样品进行混合，并进行阻燃性能测试，选取阻燃性能最优的化合物。
2.预处理添加剂的设计与制备：选取适合阻燃聚乙烯的添加剂，并与无卤辅助剂混合，制备出预处理添加剂。
3. 有机磷复合无卤阻燃剂的制备：采用先进的有机磷化学方法，合成出高效的有机磷复合无卤阻燃剂。
4. 聚乙烯复合材料的制备工艺：将有机磷复合无卤阻燃剂和预处理添加剂，加入到聚乙烯中，通过加热混合法制备出具有良好阻燃性能的复合材料。
pe抗静电剂工作原理
pe抗静电剂工作原理PE抗静电剂是一种常用的防静电材料，它的工作原理主要是通过改变物体表面的电荷分布，从而达到消除或减弱静电现象的效果。
本文将详细介绍PE抗静电剂的工作原理，并探讨其在实际应用中的意义和局限性。
静电是指物体表面带电的现象，当两个物体接触或摩擦时，其中一个物体会失去或获得电子，从而形成正电荷或负电荷。
静电现象不仅会对人体健康产生影响，还会对电子设备、化工等领域的生产和使用造成困扰。
因此，研究和开发抗静电材料就显得尤为重要。
PE抗静电剂是一种基于聚乙烯（Polyethylene）的化合物，它的主要成分是导电剂和增塑剂。
导电剂能够使聚乙烯表面形成一层导电层，从而改变其电荷分布，减少静电的产生。
增塑剂则可以增加聚乙烯的柔韧性和可塑性，使其更易于加工和使用。
PE抗静电剂的工作原理可以分为两个方面。
首先，导电剂的加入使聚乙烯表面形成导电层，这种导电层能够吸收和分散静电荷，从而减少静电的积累。
其次，导电层能够加速静电荷的释放，使其迅速回归到中性状态。
通过这两个方面的作用，PE抗静电剂能够有效地减少静电现象的发生。
在实际应用中，PE抗静电剂被广泛用于各个领域。
在电子设备制造中，它可以用于防止静电对元器件的损坏，提高设备的可靠性和稳定性。
在化工行业中，它可以用于防止静电引发的火灾和爆炸，保障生产安全。
此外，PE抗静电剂还可以用于防止静电对纺织品、塑料制品等物体的吸附和附着，提高产品的质量和附加值。
然而，PE抗静电剂也存在一些局限性。
首先，它只能减少静电现象的发生，而不能完全消除静电。
因此，在某些对静电敏感的场合，如半导体制造和精密仪器生产等领域，还需要采取额外的措施来进一步减小静电的影响。
其次，PE抗静电剂的使用寿命有限，一般在数年左右。
因此，在长期使用的情况下，需要定期更换抗静电剂，以保证其有效性。
PE抗静电剂是一种常用的防静电材料，其工作原理是通过改变物体表面的电荷分布，减少静电的产生和积累。
阻燃、抗静电硬质PVC涂敷管的研制
阻燃、抗静电硬质PVC涂敷管的研制周百良3,李惠香(山东齐鲁武峰塑料制品有限公司研究所,山东淄博255430) [关键词]硬质PVC;管材;阻燃;抗静电;涂敷[摘 要]分析了阻燃、抗静电硬质PVC管材(简称PV C双抗管材)加入导电炭黑后变脆的原因,论述了涂敷阻燃、抗静电涂料生产PV C涂敷双抗管材的可行性,介绍了阻燃、抗静电涂料的制备及PVC涂敷双抗管材的物理性能。
[中图分类号]T Q32513 [文献标志码]A [文章编号]1009-7937(2008)07-0025-04Rea serch on f ire-retardant and antistat ic r igid PVC coat ing pipesZ H OU B a i-l i an g,L I H u i-x i an g(Shand on g Qil u W uf eng Plas tic Prod uct Co.,Lt d.,Zi bo255430,Chi na)K ey w or ds:rigi d PV C;p ip e;f ire retardi ng;an tistat ic;coat in gAbst ract:Reasons f or t he embrit tlement of fi re-retardant an d ant is tat ic ri gi d PV C coati ng pip es,w hi ch was cal led PV C do ubl e-an ti pip es fo r sh ort,af ter ad din g co nd ucti ve carbon black w ere anal yzed.The feasib ilit y of coat in g f ire-retardan t and antistatic p ai nts on ri gid PV C p ip es t o p ro2 d uce PV C coati n g do ubl e-ant i pip es was discussed.The p rep arati on of fi re-retardant and an tistat ic pain ts w as int ro duced as well as t he p h ysical p roperti es of PV C coat i ng dou ble-anti pip es. 阻燃、抗静电硬质PVC管材(简称PV C双抗管材)在煤矿中用来抽放瓦斯、排水,已应用了十几年。
阻燃抗静电聚乙烯塑料的研究_刘罡
塑料工业C H I N AP L A S T I C S I ND U S T R Y 第39卷S 12011年4月作者简介:刘罡,男,1970年生,高级工程师,主要从事改性工程塑料及聚乙烯瓦斯抽放管的研究。
l i u g a n g 5888@s i n a .c o m阻燃抗静电聚乙烯塑料的研究刘 罡1,2(1.煤炭科学研究总院重庆研究院,重庆400037;2.重庆科聚孚工程塑料有限责任公司,重庆401332) 摘要:采用共混改性技术,将十溴联苯醚、氧化锑、导电炭黑、纳米碳酸钙等按不同比例加入到聚乙烯树脂中,获得了完全满足煤矿井下用瓦斯抽放管要求的阻燃抗静电P E 塑料。
考察了上述添加物及其添加量对聚乙烯阻燃、抗静电和机械性能的影响。
结果表明,P E 的阻燃抗静电性受分散体系、阻燃剂、抗静电剂等助剂的添加量及配比影响,纳米碳酸钙的加入对P E 的导电性能有改善,对阻燃性能无明显影响;十溴与氧化锑的质量比以4/1为好,炭黑及E V A 的加入提高了P E 塑料的阻燃性;添加纳米碳酸钙在保持良好的冲击韧性的同时,能明显提高体系的拉伸强度,并且对抗静电性能有促进作用。
关键词:抗静电;聚乙烯;炭黑;纳米碳酸钙;表面电阻;阻燃中图分类号:T Q 325.1+2 文献标识码:A 文章编号:1005-5770(2011)S 1-0116-04S t u d y o nF l a m e R e t a r d a n t a n d A n t i s t a t i c P r o p e r t i e s o f P o l y e t h y l e n e P l a s t i cL I UG a n g1,2(1.C h o n g q i n g B r a n c ho f C h i n a C o a l R e s e a r c hI n s t i t u t e ,C h o n g q i n g 400037,C h i n a 2.C h o n g q i n g C o p o l y f o r c e E n g i n e e r i n g P l a s t i c s C o .,L t d .,C h o n g q i n g 400037,C h i n a )A b s t r a c t :M o d i f i e d b y b l e n d i n g t e c h n o l o g y ,P Ep l a s t i c w i t h f l a m e r e t a r d a n c y a n d a n t i s t a t i c p r o p e r t y w a s o b t a i n e d w h i c h f u l l y m e e t t h e r e q u i r e m e n t s o f c o a l m i n e g a s d r a i n a g e p i p e s .I t w a s o b t a i n e d b y b l e n d i n g d e c a -b r o m o d i p h e n y l e t h e r ,a n t i m o n y o x i d e ,c o n d u c t i v e c a r b o n b l a c k ,n a n o c a l c i u mc a r b o n a t e o f d i f f e r e n t p r o p o r -t i o n s w i t h p o l y e t h y l e n e r e s i n .T h e e f f e c t o f t h e a d d i n g c o n t e n t o n f l a m e r e t a r d a n c y ,a n t i s t a t i c a n d m e c h a n i c a l p r o p e r t y o f P Ew a s s t u d i e d .T h e r e s u l t s s h o w e d t h a t t h e f l a m e r e t a r d a n c y a n d a n t i s t a t i c p r o p e r t y w e r e a f f e c t e db y t h e r a t i o o f d i s p e r s i o ns y s t e m ,f l a m e r e t a r d a n t s ,a n t i s t a t i ca g e n t s a n do t h e r a d d i t i v e s .T h ea d d i t i o no f n a n oc a l c i u mc a r b o n a t e i m p r o v ed c o n d u c t i v i t y o f P Ea n dh a dn o s i g n i f i c a n tef f e c t o nt h e f l a m e r e t a r d a n c y ;T h e b e s t q u a l i t y r a t i o o f d e c a b r o m o d i p h e n y l e t h e r a n d a n t i m o n y o x i d e w a s 4:1.T h e a d d i t i o n o f c a r b o n b l a c k a n d E V Ac a n i m p r o v e t h e f l a m e r e t a r d a n c y o f P Ep l a s t i c .A d d i ng n a n o c a l c i u mc a r b o n a t e c a n m a i n t a i n g o o d i m p a c t t o u gh n e s s ,si g n i f i c a n t l y i m p r o v e t h e t e n s i l e s t r e n g t h ,a n d p r o m o t e a n t i s t a t i c p r o p e r t y o f b l e n d s .K e y w o r d s :A n t i s t a t i c ;P o l y e t h y l e n e ;C a r b o nB l a c k ;S u r f a c eR e s i s t a n c e ;N a n oC a l c i u m C a r b o n a t e ;F l a m e R e t a r d a n t 聚乙烯(P E )具有良好的化学稳定性、耐穿刺性和冲击性能,特别是耐低温性能好,脆化温度一般可达-50℃以下。
抗静电PVC材料的研究的开题报告
抗静电PVC材料的研究的开题报告一、选题背景随着现代电子产品的广泛应用，静电对产品的影响越来越明显，静电对电子产品造成的影响不容忽视。
抗静电材料是一种能够减少或避免静电影响的材料，它可以广泛应用于电子、医疗、食品、化工等领域。
目前，抗静电材料的研究已经受到越来越多的关注。
二、研究目的本文旨在研究抗静电PVC材料的性能，通过改变制备工艺和添加助剂等手段，改进PVC材料的抗静电性能，提高其在电子、医疗、食品、化工等领域应用的可靠性和安全性。
三、研究内容1. 抗静电材料的基本概念及应用领域的介绍；2. PVC材料的性能分析和常规制备方法的总结；3. 抗静电PVC材料的制备工艺探究，包括添加不同种类的抗静电助剂、控制制备温度、改变制备条件等；4. 抗静电PVC材料的性能测试，包括静电测试、机械性能测试、热稳定性测试等；5. 结果分析和讨论，总结抗静电PVC材料的特点和优缺点；6. 应用与展望，分析抗静电PVC材料的应用前景，并提出未来的改进方向。
四、研究意义本研究通过对抗静电PVC材料进行性能研究和优化，可以为电子、医疗、食品、化工等领域提供更加可靠的材料选择，具有重要的现实意义和发展价值。
五、研究方法本研究将采用实验室制备抗静电PVC材料，利用SEM、DSC、TG等仪器对材料进行表征分析，同时对材料的机械性能、热稳定性以及静电等方面进行测试和分析。
六、预期结果预计通过对制备工艺的优化和抗静电助剂的添加，可成功制备出具有良好抗静电特性的PVC材料，同时研究结果将为该类材料的应用提供理论和实验基础。
七、参考文献1. 张建国，卢艳华，于昌斌等. 抗静电材料的研究和应用[J]. 工业安全与环保，2008，34(6)：41-44.2. 王鹏程，林小平，李欢等. 抗静电PVC材料的研究[J]. 表面技术，2013，42(2)：74-78.3. 刘丽，刘晓丽，张明哲等. PVC/PMMA 放电等级与抗静电特性的研究[J]. 材料科学与工艺，2013，21(3)：1-5.4. 李珊珊，王继业，姚明元等. 抗静电PVC/Pt触媒材料制备与应用[J]. 化工新型材料，2018，46(4)：112-115.。
无卤聚乙烯阻燃抗静电研究开题报告
专 业：高分子材料与工程 学生姓名：黄兴平 班级学号：082074126 指导老师：梁淑君 2012年3月7日
目
选题意义 国内外研究现状 研究内容 研究方法步骤
录
选题意义
聚乙烯是一种质轻无毒，具有优良的 电绝缘性能和耐化学腐蚀性能的热塑性材 料，价格低廉，成型加工容易，广泛应用 于电器、化工、食品、机械等行业。同时 聚乙烯有耐燃性差的缺点，其制作的电缆 有时在高温、发热、放电等条件下，很容 易燃烧而引起火灾。因此，聚乙烯阻燃问 题逐渐成为科研工作的重点之一。近年来， 环保呼声日益增高，故而阻燃剂的使用， 在获得综合性能优良的聚乙烯材料的同时， 也要充分考虑到对环境的影响。
国内外研究现状
目前PE阻燃 方 法
化学方法
原料分子中导 入起阻燃作用 的元素：嗅、 氯、磷、锑
添加填料法 物理方法
加入惰性填料
在塑料的加工成型过 程中加入阻燃剂、阻 燃填料、阻燃增效剂
添加填料法
以Al(OH)3 为代表的无 机填充型阻 燃剂
缺点：1、阻燃剂与聚乙烯之间的 相容性差，起不到增强作用 2、分解温度相对比较低 加工工艺受到限制 3.填充量比较高，会降低聚 乙烯的加工性能和各种性能指标
无卤阻燃剂
以APP为主要 组成部分的 膨胀型阻燃 剂（IFR）
更为实用
研究内容
阻燃原理 配方组分
工艺流程
实验及表征
IFR阻燃机理
IFR APP
受热时分解出磷酸和氨气 磷酸催化PER成碳，氨气 能带走一部分热量，并使 碳层形成致密的孔状结构
PER
成碳剂， 形成泡沫碳层
PU
受热时能气化成惰性气 体，稀释氧气浓度和聚 合物分解产生的可燃性气体
阻燃抗静电聚乙烯研究进展
为 了减 少 氢氧化 物的 用量 ，更 多的 研 究转移 到添 加其他 阻燃 增效 剂方面 ， 常 用 的 阻燃 增 效 剂 包 括 有 机 硅 、红 磷 等。 王正 洲 等人发现 ：在ＭｇＯＨ （ ） 和微
研 究 还 发 现 含 有 磷 和 氮 元 素 的 化
合 物在 阻燃方 面具 有协 同效 应 ，该阻燃 剂 在聚合 物 中的应用 已经 有 了很 大的发
。
系阻 燃 聚 乙 烯有效的抑烟剂
，
。
实验 表 明 效率高
，
溴 系阻燃 剂具 有阻燃
，
吴 永刚 等发现 在 溴 锑 复
| 燃 剂 是 指 阻 燃 剂 作 为高 聚 物 的
添 加量 少
价 格便 宜
，
，
以及 与
加 入 少 量 红 磷和 硼 酸 锌 之 后
竞 者作 为 辅 助 试 剂 而 参 与 合 成 高
胶囊化红磷总量９ ｐ ｒ ０ ｈ不变 ， 改变 二中使 用 方 便 艺简单
、
加工 工
得到 提 高
价格 相 对较 低 廉
，
因 而 是 目前
一
丁 长松等
㈦
研 究 了十 溴 ：
实 现 聚 乙 烯 阻燃 最 常 用 的 方 法 之
。
常
氧化 二 锑 (S
b 。O 。)复 配 使 用 的 I
，
用 的 添 加 型 阻 燃体 系 主 要 有 卤 系 阻 燃 复
重庆维普
塑料助剂
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编 者 按 ： 聚 乙 烯 是 用 量 第二 大 的 通 用 塑 料
其 阻 燃 和 抗 静 电能 力 差
煤矿工程塑料(PE&PP)的阻燃研究
煤矿工程塑料(PE 、PP)的阻燃研究张化廷(淮南工学院,安徽 淮南232001) 摘 要 介绍了煤矿工程塑料(PE 、PP )的共混阻燃改性,以最佳的阻燃体系组合,实现工艺简单,成本低廉、阻燃效果好。
关键词 煤矿工程塑料 覆盖效应 封闭隔离效应收稿日期 19992042191 引言90年代以后,随着石化工业的飞速发展,塑料作为一种新材料已逐步进入煤矿井下,以替代钢材、木材和橡胶使用。
通过阻燃改性的PE 和PP 主要用在煤矿给排水管材、建井工程模板、假顶及其他工件;其次,改性PVC 主要应用于皮带运输机的皮带,风筒布,隔爆水槽(袋),溜槽及软管,以替代橡胶应用。
实践证明:塑料在煤矿井下应用具有耐腐蚀、轻便,节约钢材、木材和橡胶、可再回收利用等优点,具有很广阔的前景。
但因煤矿井下是一个富含瓦斯的场合,所以,进入井下应用的塑料必须符合MP113-851煤矿井下非金属聚合物制品安全性能检验规范2要求,其氧指数大于27。
对于PE 和PP 而言氧指数均在1715以下,若不用一组相容性和协同性很好的阻燃体系组合,仅以增大阻燃剂的量来实现阻燃,势必造成材料成本高和力学性能下降而失去实用价值。
2 阻燃体系组合 根据我们多年从事煤矿工程塑料研究的实践证明,PE 和PP 阻燃体系组合为溴系阻燃剂+含锑阻燃增效剂+水合硼酸锌,其阻燃效果最好。
2.1 材料选择 十溴联苯醚,分解温度425℃,粒度小于3μm ,上海试剂四厂生产;四溴双酚A ,分解温度450℃,粒度小于3μm ,连云港海水化工厂生产;三氧化二锑,分解温度650℃,粒度小于10μm ,上海试剂四厂生产;水合硼酸锌,315结晶水,结晶水分解释放温度300℃以下,粒度平均2μm ～10μm ,上海京华化工厂生产。
2.2 配比 PE 和PP 有很多型号,可根据不同力学性能及加工性能要求选择不同型号产品,对于本阻燃改性而言均适用。
配比见表1、表2。
表1名称PE 十溴联苯醚三氧化二锑水合硼酸锌配比1006.533.5表2名称PP 四溴双酚A三氧化二锑水合硼酸锌配比100734通过实践证明,PE 选用十溴联苯醚,PP 选用四溴双酚A 效果更佳。
抗静电阻燃材料ABS、PP、PE的研究与开发
郑州 中原工学院 。 河 南 郑 ＿ ４ ０ ０ 州 ５０７
摘
要 ：利用超小微粒添加技术， 将抗静电剂、 溟化物等添加荆加＾ Ｐ 、Ｅ ＾ ｓ ＰＰ 、 Ｂ 塑料中聚合 ， 通过挤压而成各种抗静电、 阻
燃塑 料制品 ． 所用原 料全部采用 国产代 替进 口 降低 了成事 ． 超小微 粒舔加技术解决了塑料树脂与 抗静电剂 、 ５ 阻蜻剂的不 相容性 ． 关键 词 ： 抗静电剂 ；阻燃剂 ；高分子材料 ；添 加； 超小微粒
仅 能对 它 们采 用 表 面添加 、 内部添 加及 反应 型 、 高效 型等多种方 法解 决此 问题 ． 本试 验采 用 国产原 料研制 出 了对 Ｐ 、Ｅ Ａ Ｓ材 料都 能通 用 的超微 小 粒 子添加 Ｐ Ｐ 、Ｂ 型抗静 电阻燃剂 ． 井通过 了省 级鉴定 ．
应， 合成抗静电剂 ， 聚合反应停止后， 取样检查抗静电
中圈分类号 ：田３５ ；Ｔ Ｉ ２ Ｓ９ ２ ５
文献标识码 ： Ｂ
文章编号 ： １ ４ ０３（０２０ 一 Ｏ８ ０ ０ — ４９２ ）１ Ｏ４ — ４ ０ ０
ｏＦ ＡＮ’ ｒ Ⅱ Ｃ ＡＮＤ ＦＬＡ］ Ⅱ ⅥＥ ＡＢＳ． ＰＰ ＡＮＤ ＰＥ
ＤＯ ＮＧ ｘｍ－ｅ Ｚ Ｕ ａ ｇｈ ｉ ｊ ， ＨＯ Ｇｕ ｎ －ｕ ￣
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Ａ ｌ ： Ｕｉ ｉ ｉ ｍｉｏ ａｔ ｌ ａ ｄ ｉ ｃ ｎ ｕ ｔ Ｐ Ｐ ｎ Ｂ ｌ ｔｓｗｅｅａｄ ｄａｔ ｔｔ ａ ｅｔ ｔ ｔｉｎ ｕ ｒ ｃ ｐ ｒ ｅ ｄ ｉ ｎｔ ｈ ￣ ｅ ｏＰ 、 ＥａｄＡ Ｓｐａ ｉ ｒ ｄ ｅ ｎｉａ￣ ｇ ｎ ｌ ｇ ｔ ｚ ａ ｒ ｉ ｔ ｅ ｃ ｏ ｓｃ ｓ
PP改性
表 1 几种主要填料及对 PP 改性效果
填料种类
改性效果
碳酸钙（重钙、轻钙）
增量降低成本、提高抗冲击性能、改善印刷性
滑石粉（片状）
增量降低成本、提高刚性和耐热性、提高尺寸稳定性
云母粉（片状）
显著提高刚性和耐热性，提高尺寸稳定性和耐高温蠕变性
煅烧高岭土
提高电绝缘性
硅灰石（针状）
有一定增强效果、提高表面硬度
聚丙烯(PP)和聚乙烯(PE)具有许多优异的综合性能,用途非常广泛。但它们主要缺点之一是易燃,氧指数仅为 17.4。 本实验采用聚丙烯/聚乙烯共混能提高其力学性能的基础上进行阻燃改性研究。选用马来酸酐接枝聚丙烯作为相 容剂(PP-g-MAH),以两次包覆红磷、包覆与表面改性处理三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)以及聚磷酸铵(APP)作为阻燃 剂,着重对熔融挤出制得的阻燃聚丙烯/聚乙烯的力学性能、阻燃性能以及断口形貌进行了研究。结果表明:三种 类型的阻燃剂能够较好的提高聚丙烯/聚乙烯的氧指数,力学性能以及热稳定性,达到了使用性能。另外,对 PP-g-MAH 采用正交实验的方法来研究,从而确定出最优的各组分配比及最佳挤出工艺条件。
PP（P340）
5%～10% EVA
LDPE
5%～10%
5%～10% 5%～10%
6.增韧 PP（2）
配方组成
PP
65%～75% POE
PP
5% EVA
LDPE
5%～10%
5%～10% 5%～10%
7.增韧 PP（3）
配方组成
PP（T30S）
85% POE
5%
PP（P340）
10%
8.增韧 PP（4）
6%
相关性能 -30℃悬臂梁冲击强度 63.7J/m；弯曲模量 1.47GPa。
聚乙烯阻燃抗静电母料的研制
聚乙烯阻燃抗静电母料的研制摘要：文章通过对载体树脂、偶联剂、阻燃和抗静电体系的选择，确定了聚乙烯阻燃抗静电母料的基本配方和制备工艺及达到的技术指标。
关键词：阻燃；抗静电；聚乙烯；母料；研制聚乙烯（PE）具有优良的力学性能、较高的体积电阻率和较低的介电损耗等，广泛应用于电线电缆。
对于聚乙烯PE这种类型的易燃、易爆的树脂合成制品的阻燃、抗静电处理已引起人们的极大重视。
在PE树脂中添加阻燃剂和抗静电剂等助剂进行改性，制备阻燃抗静电母料成为研究热点。
本文通过对载体树脂、偶联剂、阻燃和抗静电体系的选择确定了聚乙烯阻燃抗静电母料的基本配方和制备工艺及达到的技术指标。
1 配方试验1.1 载体树脂选择通常根据母料的用途不同，一般来讲，选择载体树脂应遵守以下原则：①载体树脂应与选用的基体树脂相同或相似，以利于与基体树脂相容，但又尽量不影响或少影响基体树脂的力学性能；②载体树脂应有较高的熔体流动速率，其MI 应高于基体树脂的MI值；③载体树脂最好有与填料或分散剂相互作用的结构因素，以利于提高它们之间的结合。
我们将高压、低压聚乙烯共用，逐步过渡到高压、线性复配。
选出7042和607等复合树脂作为母料的载体树脂，其协同效果较好。
1.2 偶联剂的选择偶联剂是一种增加无机物与有机聚合物之间亲和力，而且具有两性结构的物质。
偶联剂在无机物和聚合物之间，通过物理缠绕，或进行某种化学反应，形成牢固的化学键，从而使两种性质大不相同的材料紧密结合起来。
偶联剂按化学结构可分为硅烷偶联剂、钛酸酯偶联剂、硬脂酸及其盐类等，一般来说，偶联剂两末端的官能团分别和填料的分散相、基质聚合物进行反应，但因填料不同，偶联效果差别很大。
主要考虑3个因素：①要根据配方中所选用的填料和树脂品种来选择偶联剂类型，使所选用偶联剂与填料和树脂要有很好的结合力。
②所选偶联剂应无毒、价廉、来源广。
③必要时可选用多种偶联剂复合使用，以便发挥协同效应。
选用铝钛复合偶联剂对填料进行表面处理改性与载体树脂的相容性较好。
热塑性塑料阻燃抗静电技术研究的进展
热塑性塑料阻燃抗静电技术研究的进展塑料制品由于具有价格低廉、质量较轻等优点和优良的电绝缘性、耐化学腐蚀、不生锈等特殊物理、化学性能和使用性能而得到了极大的发展,广泛应用于国民经济各领域.1996年我国合成树脂和塑料产量达到5450ｋｔ,比1995年增长4.9%,同期世界塑料的总产量为129400ｋｔ,比1995年世界塑料总产量121268ｋｔ增长6.7%[1].热塑性塑料产量和消费量在塑料中占有较大比重,约占塑料总量的85%,远高于热固性塑料,而热塑性塑料中通用树脂(ＰＥ、ＰＰ、ＰＶＣ)占80%左右.和大部分有机高分子材料一样,塑料遇火后发生剧烈的燃烧,且燃烧速度快,伴随有大量有毒气体;同时,由于塑料本身的优良电绝缘性,很容易在塑料制品聚集静电,因此火灾危险性很大.为此,发达国家早已对塑料的抗静电、阻燃制订了相应的法规和标准.我国近年来也愈来愈重视塑料制品的抗静电、阻燃问题,已经制定了一些抗静电、阻燃国家和行业标准,对家用电器、航空、汽车、煤矿等行业所用的塑料配件也提出了抗静电、阻燃化的要求.目前,各种塑料制品的阻燃、抗静电等方面的研究发展较快,塑料的阻燃抗静电技术得到了深入的研究。
本文作者论述了国内外热塑性塑料阻燃、抗静电技术,及阻燃、抗静电机理的研究进展,同时讨论了塑料的阻燃抗静电的复合改性技术。
1 阻燃机理、常用阻燃剂1.1 阻燃机理塑料的燃烧是一个复杂的物理、化学过程,燃烧过程属氧化裂解自由基连锁反应:塑料在空气中燃烧会发生剧烈的氧化反应,裂解产生大量的羟基自由基(ＨＯ·);羟基自由基与大分子反应,产生大分子自由基和水,在氧存在下又产生羟基自由基.可见,羟基自由基的浓度是决定燃烧速度的要素.国际上常用限氧指数ＬＯＩ来表示塑料及制品的可燃性.限氧指数越大,材料燃烧时所需的氧的浓度越高,越难以燃烧.由塑料的燃烧过程可知,要达到阻燃的目的,就必须破坏由塑料、氧气和热构成的燃烧循环,阻燃剂的作用就是改变塑料及制品的着火反应过程.阻燃剂按使用方法可分为添加型和反应型;按组分可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂.阻燃剂的作用原理有:(1)吸热作用:加入后降低塑料表面的温度,抑制可燃性气体的生成;(2)覆盖作用:加入后,阻燃剂受热后在塑料表面形成覆盖层,隔绝氧气;(3)稀释作用:受热后分解释放不燃性气体,稀释可燃性气体,降低可燃性气体浓度;(4)碳化作用:在燃烧条件下产生强烈脱水性物质,使塑料碳化而不易产生可燃性挥发物,从而阻止火焰蔓延.此外,还有熔滴作用,即提高热裂解温度,降低燃烧热以及凝聚相阻燃、气相阻燃、微粒的表面效应阻燃等.在一个阻燃体系中,往往不只包含一种阻燃作用。
煤矿中阻燃抗静电管道的重要性及阻燃抗静电PVC管材的应用
［ 中图分类号］Ｔ ２ ． Ｑ３ ５ ３
［ 文献标 志码］Ｂ
［ 文章 编号 ］１ ０ —７ ３ （０ １０ —０ ２ ０ ９ ９ ７ ２ １ ） ８ ０２—０ ６
Ｉ ｐｏ ｔ ｎ ｅ ｏ ｎ ｉｌ ｍ ｉ ｇ ａ ｄ ａ ｔｓ ａ ｉ ｉ ｅ ｎ ｃ ａ ｉ ｅ ｍ ｒ ａ ｃ ｆａ ｔｆａ ｎ ｎ ｎ ｉｔ ｔｃ ｐ ｐ ｓｉ ｏ ｌｍ ｎ ｓ ａ ｄ ａ ｐｌｃ ｔｏ ｆａ ｉｌ ｍ ｉ ｎ ｎｔｓ ａ ｉ ｎ ｐ ｉａ ｉ ｎ ｏ ｎｔｆａ ｎｇ ａ ｄ ａ ｉｔ ｔｃ ＰＶＣ ｉ ｅ ｐｐｓ
一
［ ． ５ ／ ｋ ・ｈ ］ ０２ 元 （Ｗ ） 。财 政 部 、 国家 税 务 总局 出 台
了《 于加 快煤 层气 抽采有 关税 收政 策 问题 的通 知 》 关 （ 财税 Ｃ ０ ７ １ ） 对 煤层 气抽 采 企业 实 行 增值 税 ２ ０ ３ ６号 ，
。
矿 工在 井 下 抽烟 、 电气 火花 、 章 放炮 、 违 煤炭 自
限 。瓦斯爆 炸界 限并 不 是 固定 不变 的 ， 它受温 度 、 压 力 以及 煤尘 、 其他可 燃性 气体 、 惰性 气体 的混 入等 因
素 的影 响 。瓦斯 爆 炸 界 限 一般 为 ５ ％～ １ ％。当 瓦 ６ 斯 体积分数 低 于 ５ ％时 ， 火 不爆 炸 ， 能在 火 焰外 遇 但 围形 成燃 烧层 ； 当瓦斯体 积分数 为 ９ ５ ．％时 ， 其爆炸威
布广 泛 ， 中大多分 布在 中西部地 形复 杂 、 候恶 劣 其 气
的地 区。这些 矿井 ９ ％ 以上 为井 工 矿 井 ， 种矿 井 ５ 这 地质 条 件 复 杂 ， 开采 难 度 大 ， 害类 型 多 。 因此 ， 灾 我
国是世 界 各 主要 产 煤 国家 中开 采条 件 较 差 、 害 较 灾 严重 的 国家 ， 也是 我 国煤 矿事故 频发 、 这 百万 吨 煤死
抗静电阻燃HDPE矿用管材的成型与应用
聚 乙烯 （ Ｅ Ｐ） 聚 丙 烯 （ ｐ Ｐ）
机保持同步牵 引管材 ， 达到质量 标准及定 长时进行切 割 ， 品经翻管堆 积架 下生产线 ， 产 然后 焊接 法兰托 ， 再 经过喷码 ， 最后经质检入库。
竺 皇 Ｊ 兰苎
ｔ
阻燃荆＋ 助荆Ｉ ＤＥ １ＨＰ树脂
高速热混合处理，１ ０ ＂ ２Ｃ
及专用料的主要设备 。单螺杆挤出机是物料塑化和管 材挤出的主要设备 。 抗静 电阻燃 Ｈ Ｐ 矿用 管材的成型取决 于机头 的 ＤＥ 结构。其成型采用双机共挤 、 特殊机头一次成型工艺。 其机头特点是复合型结构 ， 较复杂 ， 三层共分模具部 在 分， 同一模型 中形成里外 皮层和 间芯层 三层 。里外皮 层料及芯层料 独 立进入各 自的流 道 ， 同时 ， 外皮层 里 料、 芯层料 由两台挤出机分别给料 ， 在三层共分模具 中 完成共分后进入公共模具流道 ， 经公共 流道挤出成型， 机头与挤 出机、 三层共 挤模具 与公共模具 问均用哈夫 块 方式连接。
却定径和二次喷淋冷却 完成 ， 管材成 型后牵引机 与主
＊收 稿 日期 ：０８ ５ ７ ２０ —０ —２
作者简介 ： 宋飞飞（９７ ）女 ， １７ 一 ， 毕业于青 岛科技大学 ， 现在 山东方 大工程有限责任公司 ， 工程师 。
真空定径喷淋冷却 水箱是管材 定型 的设 备 ， 牵引
２ ８ 第５ ０年 期 ０
Ｉ２ 工 艺 流 程 ．
ｌ Ｂ 索 ｌ印刷 切割
成 品入库
图 １ 抗静电阻 Ｈ Ｐ Ｄ Ｅ复合矿用管材 的工艺流程
抗静电阻燃 Ｉ Ｐ － Ｅ矿用管材生产工艺流程见图 １ Ｉ Ｄ 。 （ ） 电母 料 的制 备 。将 特导 电碳 黑放人 高混机 １导 高速搅 拌， 并按照 一定 的顺序 分别 加入碳黑 表面处理 剂和分散剂 以及载体树脂 ， １０Ｃ 在 ２ ￣下高速搅拌 １ｍｎ ０ ｉ， 然后 经双螺杆造粒机挤出造粒得到导 电母粒。 （） ２ 阻燃 母料 的制备。将 阻燃剂 在高混机 中搅拌 １ｍｎ 然后分别加入分散 剂、 ０ ｉ， 润滑剂 和载体树脂 ， 并高 速搅拌 约 ５ ｉ， ａ ｒｎ 然后将搅拌好的料放人造粒机料 斗 ， 经 双螺杆造粒机挤 出造粒得到阻燃母粒 。 （） ３ 阻燃抗 静 电专用 料的制备 。将导 电母料 和抗 静电母料 以及 Ｈ Ｐ Ｄ Ｅ按照一定 的比例搅拌均 匀后放入 料斗 ， 经双螺杆造粒 机挤 出得到抽放瓦斯专用料 。 （） ４ 管材挤 出。将 抽放 瓦斯 专用料与标 志线料分别 由 两台挤 出机经 特殊复合 机头得 到 Ｈ Ｐ Ｄ Ｅ矿用 管 材 ， 该 管材具有抗静电 、 阻燃 、 高强度特性。 （） ５ 管材成 型。经复合机头挤 出 的管 材 由真空 冷
PE双抗料生产工艺筛选
聚乙烯双抗料生产工艺研究阳范文，陈晓明(广州医学院生物医学工程系，广州510182)摘要：本文通过比较密炼机和双螺杆挤出机生产聚乙烯双抗料在下料、生产控制和表面电阻率的差异，研究不同生产工艺对产品性能的影响。
结果表明：采用密炼机混料和单螺杆挤出造粒制备双抗母料，然后采用双螺杆挤出机造粒生产双抗料的两步法生产工艺最佳。
采用该工艺生产的双抗料具有力学性能优良、表面电阻稳定、生产控制方便等优点。
关键词：聚乙烯、抗静电、阻燃、双抗、工艺煤矿使用的管道分为排水、喷浆、正压通风、负压通风、瓦斯抽放等通称双抗料管，要求具有阻燃和抗静电效果。
聚乙烯双抗料是抗静电和抗燃烧（阻燃）的改性塑料通称，具有以下特点：重量轻、寿命长、施工方便、腐蚀、不易结垢、管壁光洁度高、流体阻力小、良好的水密性和连接性能、强度大、耐冲击、机械性能优越等优点随着我国经济的高速发展，电能的需求量日益增长，对煤炭需求增长迅猛。
煤炭开采工业的快速发展过程中出现了大量安全生产事故，引起事故的主要原因就是瓦斯爆炸。
瓦斯治理工作的基础是瓦斯的抽放，必须将存在爆炸危险的瓦斯气体通过具有抗静电、阻燃功能的管道引出矿井。
因此,选择性能可靠、安装方便、价格便宜、使用寿命长的抽放瓦斯管材，对煤矿安全和降低生产成本有着极其重要的意义。
本文针对聚乙烯双抗料中炭黑含量高、熔体粘度大等特点，探讨不同生产工艺对生产效率和产品性能的影响，筛选双抗料最佳生产工艺，为工业化规模生产提供指导。
1 生产工艺设计针对配方中炭黑含量较高的特点，生产工艺设计一步法和两步法:一步法是将配方中的各种组分一起在双螺杆挤出机中熔融混炼一步制得双抗专用料,两步法是预先制备导电炭、黑阻燃母料（双抗母料），再将母料与其它组分熔融混料制备双抗专用料。
双抗母料中炭黑含量较高，体积百分比占50～70％，比较可行的方法是采取密炼工艺。
考虑到密炼机耗电量高，生产过程为间歇式生产，工人劳动强度大。
因此，设计侧喂料双螺杆挤出工艺，研究双螺杆生产工艺行。
矿用阻燃抗静电塑料性能的研究
能提高 Ｐ Ｐ的抗静 电性能 ；导电炭黑的加入会降低 Ｐ Ｐ的阻燃性 能；在添 加一定量 的 Ｋ ５ ０后 ，矿用 阻燃抗静 电塑 料 Ｈ５
在阻燃抗静 电性能符合要求情况下 ，力学性能有了明显提升 ，保证了制品更能适宜在井下恶劣环境 中使用 。
关键 词 ：聚 丙 烯 ；丙 烯 腈 一 乙烯 一丁 二 烯共 聚物 ；矿 用 ；阻燃 ；抗 静 电 苯 中 图分 类 号 ：Ｔ ３５ １ Ｑ ２ ． ４；Ｔ ３ ５ ２ Ｑ ２ ． 文 献 标 识 码 ：Ａ 文 章 编 号 ：１０ ５ ７ （０ ０ １ ｏ ７ ０ ５～ ７ ０ ２ １ ） ２一 ｏ０一ｏ ３
摘要 ：分别 以聚丙烯 （ Ｐ Ｐ ）树脂和 Ａ Ｓ Ｂ 树脂作 为基 体材料 ，加入 阻燃 剂 （ 一锑阻燃体 系 ） 澳 、抗静 电剂 （ 电 导 炭黑 ）和偶联剂 （ Ｈ５ ０ Ｋ 一５ ）制备 了矿用阻燃抗 静电塑料 。通过改变 阻燃剂和抗 静电剂 的配 比，考 察了阻燃剂 和抗静
电剂 对 矿用 阻燃 抗 静 电塑 料性 能 的影 响 ， 以及 阻 燃 剂 和抗 静 电剂 彼 此 之 问 的影 响 。结 果 表 明 ：溴 一 阻燃 体 系 的 加 入 锑
阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料及其制备方法
阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料及其制备方法阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料及其制备方法背景介绍聚苯乙烯是一种常用的塑料材料，广泛应用于电子、家电、建筑等领域。
然而，聚苯乙烯的阻燃性能、抗静电性能以及耐冲击性能有待进一步提高和改进。
为了满足市场需求，研究人员提出了多种方法来制备阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料。
方法一：添加阻燃剂第一种方法是向聚苯乙烯中添加阻燃剂。
阻燃剂能够抑制聚合物的燃烧过程，提高材料的阻燃性能。
常用的阻燃剂包括氯化石蜡、溴化石蜡和阻燃填料等。
通过将阻燃剂充分分散在聚苯乙烯基体中，可以显著提高材料的阻燃性能。
方法二：表面改性第二种方法是通过表面改性来提高聚苯乙烯的抗静电性能。
静电对于某些领域特别是电子行业来说是一个很大的问题，因为静电会对电子设备造成损害。
一种可行的方法是在聚苯乙烯表面覆盖一层导电涂层或添加导电填料，将材料的导电性能提高到一定程度，从而抑制静电的产生。
方法三：添加增韧剂第三种方法是向聚苯乙烯中添加增韧剂。
聚苯乙烯的耐冲击性能较差，容易发生断裂。
通过添加增韧剂，可以增加材料的韧性，提高其耐冲击性能。
常用的增韧剂包括聚碳酸酯、增韧剂颗粒等。
将增韧剂充分混合于聚苯乙烯基体中，可以显著提升材料的耐冲击性。
方法四：共混改性第四种方法是利用共混改性技术，将多种改性剂同时应用于聚苯乙烯材料中，从而实现多种性能的综合提升。
例如，可以将阻燃剂、导电填料和增韧剂等同时添加到聚苯乙烯基体中，通过相互作用的方式，使材料具备阻燃、抗静电和耐冲击的综合性能。
方法五：其他改性方法除了以上几种方法外，还有一些其他改性方法可以用于制备阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料。
例如，可以利用纳米技术将纳米颗粒引入聚苯乙烯基体中，以提高其性能。
另外，也可以通过共聚合成形、交联改性等方法对聚苯乙烯进行改性，以实现材料性能的全面提升。
结论综上所述，针对阻燃抗静电耐冲击聚苯乙烯材料，可采用添加阻燃剂、表面改性、添加增韧剂、共混改性和其他改性方法等多种途径进行制备。
CB／PE阻燃抗静电复合材料的制备和性能研究
将混 炼完 成 的共混 物在 开炼机 上拉 片 ，并 在 平板
硫化 机上 热 压 成 型 （ 度 １０ ｏ 温 ３ Ｃ、压 力 １ ａ ０ ＭＰ ）５ ｍｎ ｉ ，然后 冷压 ５ｍ ｎ ｉ 。得 到方 形试 片 。 １ ４ 性 能测试 ．
电性 能 ：按 照 Ｇ ／ ４０ １７ Ｂ Ｔ１ｌ— ９８标准测 试 ；拉伸
１ Ｇ，大庆石 化 ；分 散剂 、抗 静 电剂 Ｂ、增 韧 剂 （ ８ 乙
％ 联 系人 ￣ ８ ＠ １６ ｃｎ ｈ ８ ２ ．ｏ
作者简介 ：周生泰 ，在读硕 士 ，主要从事塑料 的抗静 电化 、阻燃化研究。３ ５９ ７ ６ ．ｏ １ １８ ＠１３ ｃｍ
第４ ０卷第 ６期
周生泰 ，等 ：Ｃ ／ Ｅ阻燃抗静 电复合材料 的制备 和性能研究 ＢＰ
烯 一辛烯共 聚 物 ） ：青 岛赛 诺 新 材料 有 限公 司 ；阻燃
剂 （ 十溴二 苯 乙烷 、三氧 化 二锑 、红磷 ） 、钛 酸 酯 偶 联剂 ：工 业 品 ，市售 ；碳 纤 维 ：１ｍｍ， 日本 东 丽
化工。 １ ２ 主 要设备 及仪器 ．
上 ，对 炭黑 （ Ｂ）填 充 聚 乙烯 （ Ｅ）基 的复合 材 料 Ｃ Ｐ
Ｑｎｄ ｏＵ ｉ ｒ ｔ ｏ ｃ ｎｅａｄＴ ｃｎｌ ｙ ｉｇａ ６０ ２ ｈｎ ） ｉｇａ ｎ ｅｓｙ ｆ ｉ ｃ ｎ ｅｈ ｏ ｇ ，Ｑｎｄ ｏ ６４ ，Ｃ ｉａ ｖ ｉ Ｓ ｅ ｏ ２
Ａｂ ｔ ａ ｔ Ｃａ ｂ ｎ ｂ ａ ｋ ｆｌｅ ｏｙ ｔ ｙ ｅ ｅ ｃ ｎ ｕ ｔ ｅ ｃ ｍｐ ｓｔｓｗｅ ｅ ｐ ｅ ａ ｅ ｓｒ ｃ ： ｒ ｏ ｌ ｃ ｉｌｄ ｐ ｌ ｅｈ ｌｎ ｏ ｄ ｃｉ ｏ ｏ ｉ ｒ ｒ ｐ ｒ ｄ， ｔ ｅ ｉ ｆｕ ｎｃ ｆｃ ｎ ｖ ｅ ｈ ｎ ｅ ｅ ｏ ｏ — ｌ ｐｌ ｇ ａ ｅ ｔ ａ ｔｓａ ｉ ｇ ｎ ， ａ ｔ ｆａ ｉ ｇ ｎ ， ｎ ｉｔｔ ａ ｅ ｔ ｎ ｉｌ ｍｍａ ｉｉ ｇ ｎｔ ｔｕ ｈ ｎ ｇ ｎ ， ｃ ｒ ｏ ｂ ｒｉ ｈ ｌ ｃｒｃ ｐ ｏ ｅ ｔ ｆ ｎ ｃ ｂｌｔ ａ ｅ ， ｏ ｇ ｉ ｇ ａ ｅ ｔ ｙ ａｂ ｎ ｆ ｅ ｎ ｔ ｅ ｅｅ ｔｉ ｒ ｐ ｒｙ ｏ ｉ ｔ ｅ ＣＢ／Ｐ ｗａ ｔ ｄ ｅ ｈ Ｅ ｓ ｓｕ ｉｄ． Ｃｏ ｐ ｉ ｇ ａ ｅ ｔ ａ ｔｓａ ｉ ｇ ｎ ， ａ ｔ。 ａ ｕ ｌｎ ｇ ｎ ， ｎ ｉｔ ｔ ａ ｅ ｔ ｎ ｉｆ ｍｍａ ｉｉ ｇ ｎ ， ｔ ｕ ｈｉｇ ａ ｅ ｔ ｃ ｒ ｏ ｃ ｌ ｂｌｙ ａ ｅ ｔ ｏ ｇ ｎ ｇ ｎ ， ａｂ ｎ ｔ ｉ ｅ ｒ ｏ ｒｂ ｔｄ ｔ ｅ ｕ ｅ ｔ ｅ ｖ ｌ ｍｅ ｒ ｓｓｉ ｉ ｅ ｃ ｐ ｌ ｓｉ ｇ ｎ ． ｆｂ ｒｗｅ ｅ ｃ ｎｔｉ ｕ ｅ ｏ ｒ ｄ ｃ ｈ ｏ ｕ ｅ ｉｔｖｔ ｘ ｅ ｔｅａ ｔｃ ａ ｅ ｔ Ｗ ｈ ｎ ｅａ ｔｃ ａ ｅ ｓｍｏ ｅ ｔ ａ ｙ ｅ ｌｓｉ ｇ ｎｔｗａ ｒ ｈ ｎ
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2 1 炭黑对 PE 绝缘电阻的影响 在以 PE 为主体、添加一定的分散助剂的基本材
料配方中, 变换炭黑的添加量, 选择其质量分数分别 为 3% 、 5% 、 7% 、 9% 、 11% 、 13% 、 15% 、 20% , 以期找到达到要求的抗静电性能时最适宜的炭黑添加
量。结果如图 1所示。从图 1中可以看到, 炭黑质量
1 实验部分
1 1 主要原料
作者简介: 刘罡, 男, 1970年生, 高级工程师, 主要从事改性工程塑料及聚乙 烯瓦斯抽放管的研究。 liugang5888@ sina com
第 39卷 S1
刘 罡, 等: 阻燃抗静电聚乙烯塑料的研究
1 17
PE 树脂: PE5000S、 PE1 I2A, 北 京燕 山石化 公 司产品; EVA 树脂: 法国阿托菲纳公司; 三 元乙丙 胶: 美国杜邦公司; 接枝聚乙烯: 自制; 十溴联苯醚 ( 102E ) : 美国大湖公司; 氧化锑: 湖南华昌锑业公 司; 导电炭黑: 四川自贡炭黑研究所; 抗静电剂: 瑞 士汽巴公司; 聚 乙烯蜡: 成都 祥和专用蜡厂; 抗氧 剂: 瑞士汽巴公司; 偶联剂: 南京曙光化工厂; 纳米 碳酸钙: 成都都江堰钙品公司。 1 2 仪器与设备
效果, 使 PE 的绝缘电阻有所降低。或者是粉状无机 物使炭黑在 PE中得到了更好的分散。
图 3 无机填料对 PE复合物表面电阻的影响
2 4 阻燃剂用量对 PE 燃烧性能的影响 对于聚乙烯的阻燃, 一般采用卤素阻燃剂与氧化
锑并用的方法。本研究采用十溴联苯醚与三氧化二锑
并用的方法, 并对配用的比例进行了实验研究。其阻 燃机理大致如下: 十溴联苯醚受热分解生成的自由基 抑制剂 HB r能与高活性自由基如 HO 、 O 、H 等反应, 生成活性较低的溴自由基, 致使燃烧减缓或 终止。同时, 分解产生的密度较大的 H Br气体, 还
高速混合机: SHR 200型, 张家港亿利机械有限 公司; 双螺杆挤出机: TE 65型, 江苏科亚化工装备 有限公司; 注塑机: SZ 90型, 广东东华机械有限公 司; 熔体流动速率仪: PXRZ 400C 型, 吉林大学科 教仪器厂; 电子拉力试验机: XLD 20型, 承德市金 建检测仪器有限公司; 悬臂梁冲击试验机: XJU 5 5 型, 承德市金建检测仪器有限公司; 热变形、维卡软 化点温度测定仪: XRW 300 型, 承德市金建 检测仪 器有限公司; 表面绝缘电阻仪: ZC 46型, 上海第六 电表厂; 酒精喷灯试验装置: 按标准自制。 1 3 制备
图 2 良好分 散体系对炭黑填充 PE 表面电阻的影响
2 3 阻燃剂及碳酸钙等无机填料对 PE 绝缘电阻的 影响
在 PE、炭黑 复合物中加入一定的阻燃剂十 溴、 氧化锑及纳米碳酸钙填料, 经测试 PE 复合物的绝缘
11 8
塑料工业
2 011 年
电阻, 得到如图 3的结果。从图 3中看到, 绝缘电阻 的 阶跃 点提前至炭黑质量分数为 8% 左右。这可 能是由于其他无机物的加入在聚合物中起到了掺杂的
分数在 11% 时, 曲线 出 现拐 点, 材料 的 表面 电 阻 ( R) 产生 阶跃 现象, 表明在此时复合材料内部 导电网络已经形成, 塑 料的表面电阻急 剧下降 ( 体 积电阻也如此 )。掺入 PE 中的炭黑在 11% 时达到临 界点, PE 聚合物发生了 绝缘体 - 电导体 渗流转 变, 相邻粒子间的范德华力或其他结合力的强度就足 以克服粒子间的排斥作用而使它们相互连接起来, 从 而形成网链, 为载流子的传递提供了通道。随着炭黑 含量的继续增加, 材料的绝缘电阻虽然继续下降, 但 已趋于平缓。
能稀释空气中的氧气并覆盖于材料表面, 隔绝可燃性 气体与空气的接触, 致使材 料的燃烧速度降 低或窒 息。当十溴联苯醚与三氧化二锑并用时, 在高温下三 氧化二锑能与溴化氢反应生成三溴化锑或溴氧化锑, 而溴氧化锑又可在很宽的温度范围内继续分解为三溴
化锑。三溴化锑蒸汽能较长时间停留在燃烧区, 具有 稀释和覆盖作用; 三溴化锑微粒的表面效应可降低火 焰能量; 三溴化锑能促进固相及液相的成炭反应, 而 相对减缓生成可燃气体的聚合物的热分解和 氧化分 解, 且生成的炭层可阻止可燃气体逸入火焰区, 并保
样条。 1 4 性能测试
熔体质量流动速率按 GB /T 3682 2000测试; 拉 伸强度和断裂伸长率按 GB /T 1040 2006测试; 弯曲 强度按 GB /T 9341 2000测 试; 悬臂 梁冲击强 度按 GB /T 1843 1996 测 试; 维 卡 软 化 温 度 按 GB /T 1634 2004 测 试; 燃 烧 性 能 及 抗 静 电 性 能 按 M T113 1995测试。
图 1 炭黑含量对 PE表 面电阻的影响
2 2 分散体系对 PE 绝缘电阻的影响 由于导电炭黑的高结构性, 当它添加入聚合物中
时, 炭黑粒子间极易团聚, 很难分散开来, 从而影响 聚合物基体中导电网络的形成。因而如何将炭黑均匀 分散于 PE塑料中, 这将直接影响 PE 塑料的绝缘电 阻。本文先将炭黑用偶联剂和聚乙烯蜡活化处理, 与 PE 共混时再加入一定比例的 EVA 作为分散剂, 得到 如图 2的结果。从图 2中可以看出, 曲线中绝缘电阻 出现 阶跃 的拐点提前至炭黑含量在 9% 左右。这 说明 EVA 的加入促进了导电炭黑的分散, 在炭黑含 量更少的情况下, 获得了预期的导电效果。
塑料工业
第 39卷 S1
11 6
CH INA PLA ST ICS INDU STRY
2011年 4月
阻燃抗静电聚乙烯塑料的研究
刘 罡 1, 2
( 1. 煤炭科学研究 总院重庆研究院, 重庆 400037; 2. 重庆科聚孚工程塑料有限责任公司, 重庆 401332)
摘要: 采用共混改性技术, 将十溴联 苯醚、氧 化锑、导 电炭黑、纳米 碳酸钙等 按不同 比机 加热至 100~ 120 , 将偶联剂及聚乙烯蜡与导电炭 黑、阻 燃剂、纳米碳酸钙等加入混合机中高速搅拌 15 ~ 20 m in, 出料冷却之后将其密封包装, 以免吸湿。然后 将聚乙烯树脂、 EVA、三元乙丙胶、接枝聚乙烯等先 投入混合机中, 再缓慢加入抗静电剂, 最后将填料及 抗氧剂等加入混合机中混匀后出料。混合好后的物料 应立即使用, 经过双螺杆挤出机挤出造粒, 得到改性 聚乙烯粒料。粒料烘干后经 注塑机成型为标 准测试
获得了完全满足煤矿井下用瓦斯 抽放管要求的阻燃抗静电 PE 塑料。考察 了上述添 加物及其添 加量对聚 乙烯阻燃、抗
静电和机械性能的影响。结果表明, PE的阻燃抗静电性受分散体系、阻燃剂、抗静电剂等 助剂的添 加量及配比 影响,
纳米碳酸钙的加入对 PE 的导电 性能 有改善, 对阻燃 性能 无明显 影响; 十 溴与 氧化锑 的质 量比 以 4 /1 为好, 炭 黑及
的阻燃改性一般有向塑料中添加阻燃剂、向塑料中共 混入具有高阻燃性的树脂以及在塑料制品表面层化阻 燃材料等几种方法 [ 2- 3] 。另一方面, 为了改进塑料的 抗静电性, 通常采用添加抗静电剂的办法即可达到要 求, 但若要赋予其导电性, 则需要加入炭黑类材料或 金属类材料等导电物质。本研究采用抗静电剂与炭黑 共同添加的方法来改进 PE 的抗静电性, 同时添加阻 燃剂来改进其阻燃性能。
EVA 的加入提高了 PE 塑料的阻燃性; 添加纳米碳酸钙在 保持良 好的冲 击韧性 的同时, 能 明显提 高体系 的拉伸 强度,
并且对抗静电性能有促 进作用。
关键词: 抗静电; 聚乙烯; 炭黑; 纳米碳酸钙; 表面电阻; 阻燃
中图分类号: TQ 325 1+ 2
文献标识码: A
文章编号: 1005- 5770 ( 2011) S1- 0116- 04
S tudy on F lam e R etardan t and An tistatic Prop erties of Polyethylene P lastic
L IU G ang1, 2
( 1. Chongqing B ranch of China Coa l R esearch Institute, Chongqing 400037, Ch ina 2. Chongq ing Copo ly force Eng ineer ing P lastics Co. , L td. , Chongq ing 400037, China)
Abstract: M od ified by b lending techno logy, PE p last ic w ith flam e retardancy and antistatic property w as obta ined w hich fu lly m eet the requ irem ents o f coa lm ine gas drainage pipes. It w as obta ined by b lend ing deca brom odiphenyl ether, ant im ony ox ide, conductive carbon black, nano calc ium carbonate of different propor t ions w ith po lyethylene resin. T he e ffect of the add ing content on flam e retardancy, ant istatic and m echan ica l property of PE w as studied. T he results show ed that the flam e retardancy and an tistat ic property w ere affected by the rat io of dispersion system, flam e retardants, antistatic agents and o ther addit ives. The addition o f nano calc ium carbonate im proved conductiv ity of PE and had no sign ificant effect on the flam e retardancy; The best qua lity ratio o f decabromodipheny l ether and ant im ony ox ide w as 4: 1. T he addition of carbon b lack and EVA can im prove the f lam e retardancy of PE plastic. Add ing nano calcium carbonate can m a inta in good im pact toughness, sign ificantly improve the tensile strength, and prom o te an tistat ic property of blends.