论文部分内容阅读
聚乙烯作为目前世界产量最大、最重要的合成树脂拥有庞大的应用领域和应用市场。虽然其具有良好的力学性能、化学稳定性和加工性能,但是易燃烧这一缺点限制了其一定的发展,因此对于其阻燃性能的研究具有很重要的意义,这有利于进一步扩展聚乙烯材料的应用市场。目前提高高分子材料的阻燃性能的方法主要是通过添加阻燃剂进而制备阻燃高分子复合材料而达到的。其中卤素阻燃剂因为拥有较好的阻燃效果而在阻燃剂领域中占有很大的比重,但是由于含卤阻燃剂在燃烧过程中产生的卤化氢气体对人体以及环境造成了较大的伤害,因此目前国际上也在研究各种不同的无卤阻燃剂以替代含卤阻燃剂,以降低火灾发生时的人员伤亡以及对环境造成的影响。本论文以六氯环三磷腈为反应原料通过亲核取代反应制备一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂（HPCTP-CN）和一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂（HPCTP-bis S-C3H5）。将其与聚乙烯基体树脂按照一定比例进行复配,分别制备了一系列含有不同芳醚磷腈型无卤阻燃剂含量的复合材料。随后利用高能电子束以不同辐照剂量对复合材料进行辐照,用以研究无卤阻燃剂的含量、辐照剂量对辐照交联聚乙烯基无卤阻燃复合材料力学性能、熔融加工性能、热稳定性能、阻燃性能以及绝缘性能的影响。结果显示无卤阻燃剂的引入会对复合材料的力学性能造成一定影响,但是随着辐照剂量的提高,复合材料的力学性能随之提高。无卤阻燃剂的引入会增强复合材料的阻燃性能,同时随着辐照剂量的提高,复合材料的残碳率和阻燃性能也会随之提高。此外在添加芳醚磷腈型无卤阻燃剂和辐照工艺共同作用下,复合材料会具有更好的阻燃性能。本论文第三章以六氯环三磷腈为原料通过亲核取代反应制备了一种含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂,将之引入到辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系中,研究氰基的存在对复合材料力学性能、凝胶含量的影响。同时研究含氰基芳醚磷腈型无卤阻燃剂在复合材料中的不同含量以及不同辐照剂量对复合材料性能的影响。以PE-CN-4为例,在经过190 kGy的辐照剂量辐照处理后,其极限氧指数为33%,较纯PE的极限氧指数提高了87.5%,比PE-CN-4未经辐照的情况下,其极限氧指数提高了大约26.9%。本论文第四章以六氯环三磷腈为原料,通过亲核取代反应一步法制备了一种含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂,将之引入到辐照交联聚乙烯无卤阻燃配方体系中,研究丙烯基的存在对复合材料力学性能、凝胶含量的影响。同时研究含丙烯基芳醚磷腈型无卤阻燃剂在复合材料中的不同含量以及不同辐照剂量对复合材料性能的影响。以PE-C3H5-4为例,在经过190 kGy的辐照剂量辐照处理后,其极限氧指数可达到33.2%,比纯PE的极限指数提高了88.6%;比PE-C3H5-4在未经辐照的情况下的极限氧指数提高了大约29%。综上所述,本论文以六氯环三磷腈为原料,通过亲核取代反应制备了两种不同结构得芳醚磷腈型无卤阻燃剂,将之引入到聚乙烯无卤阻燃配方体系中,通过辐照交联得到了一系列具有较好力学性和阻燃性能的辐照交联聚乙烯无卤阻燃复合材料。