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125℃辐射交联阻燃聚烯烃电缆料的研制
作 者: 周素蓉
导 师: 张丽叶;郑梅梅;周澜
学 校: 北京化工大学
专 业: 材料加工工程
关键词: 125℃ 辐射交联 阻燃 聚烯烃 电缆绝缘料 研制
分类号: TM246
类 型: 硕士论文
年 份: 2000年
下 载: 291次
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内容摘要
本论文通过一系列实验,筛选出合适的基料体系,阻燃剂及阻燃增效剂、敏化剂及抗氧剂、抗铜剂体系,确定了125℃辐射交联阻燃聚烯烃电缆绝缘料的配方体系及最佳辐射剂量;研制出了与国际水平相当的125℃辐射交联无卤阻燃EVA电缆绝缘料,其氧指数达到35,耐温等级为125℃。讨论了影响共混体系阻燃性能、耐温等级、力学性能的因素;最后通过热分析和锥形量热实验初步探讨了EVA/Mg(OH)2体系及EVA/Mg(OH)2/有机硅体系的阻燃机理。 结果表明:EVA更适合做125℃无卤阻燃辐射交联电缆料的基料,VA含量高的EVA与Mg(OH)2有良好的相容性;辐射对氧指数的影响取决于其对基体树脂的交联炭化程度和对阻燃剂的破坏程度,高能射线对有机阻燃剂有一定的破坏作用而对无机阻燃剂则没有破坏;适当的抗氧剂与阻燃剂有协同作用;有机硅对EVA/Mg(OH)2体系是一种良好的阻燃协效剂;辐射使体系的拉伸强度升高,断裂伸长率下降;EVA/Mg(OH)2体系经辐射交联后其耐温等级达到125℃,如果加入有机硅则效果更佳。 通过锥形量热实验和热分析实验,初步探讨了EVA/Mg(OH)2体系和EVA/Mg(OH)2/有机硅体系的阻燃机理。有机硅的加入有助于形成结实的玻璃态炭化层从而阻止热和物质的传播。
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全文目录
摘要 2-3 Abstract 3-9 第一章 前言 9-22 1.1 选题的目的和意义 9 1.2 辐射交联电线电缆进展 9-14 1.2.1 聚烯烃辐射交联原理 10-11 1.2.2 辐射源及高能射线简介 11 1.2.3 辐射交联、过氧化物交联和硅烷交联的比较 11-13 1.2.4 辐射交联产品进展 13-14 1.3 阻燃聚烯烃电线电缆进展 14-20 1.3.1 燃烧过程和阻燃机理 14-15 1.3.2 有卤阻燃聚烯烃电线电缆的进展 15 1.3.3 无卤阻燃聚烯烃电缆的进展 15-20 1.3.3.1 无卤阻燃聚烯烃电缆的配方体系 16-18 1.3.3.2 无卤阻燃电缆的生产工艺及设备 18-19 1.3.3.3 无卤阻燃剂的发展 19-20 1.4 本论文的主要内容、难点和创新点 20 1.4.1 本论文的主要内容 20 1.4.2 本论文的难点 20 1.4.3 本论文的创新点 20 1.5 本论文预期达到的目标 20-22 第二章 实验 22-27 2.1 原材料 22 2.2 实验设备和仪器 22-23 2.3 实验工艺 23-25 2.3.1 双辊开炼 24 2.3.2 高速混和 24 2.3.3 挤出造粒 24 2.3.4 模压 24 2.3.5 注射成型 24 2.3.6 辐射 24-25 2.4 性能测试 25-27 2.4.1 熔体流动速率(MFR) 25 2.4.2 VA含量 25 2.4.3 氧指数(OI) 25 2.4.4 拉伸强度和断裂伸长率 25 2.4.5 空气烘箱老化 25 2.4.6 介电强度 25 2.4.7 体积电阻率 25-26 2.4.8 热延伸实验 26 2.4.9 氧化诱导期(OIT) 26 2.4.10 扫描电镜 26 2.4.11 TG-DTA分析 26 2.4.12 锥形量热实验 26-27 第三章 辐射交联有卤阻燃聚烯烃电缆料的研制 27-31 3.1 基础树脂的选择 27-28 3.2 有卤阻燃剂用量的确定 28 3.3 辐射对有卤体系氧指数的影响 28-30 3.4 本章小结 30-31 第四章 辐射交联低卤阻燃聚烯烃电缆料的研制 31-34 4.1 辐射对低卤阻燃体系(EVA/Mg(OH)_2/十溴+Sb_2O_3)氧指数的影响 31-32 4.2 辐射对低卤阻燃体系(EVA/Mg(OH)_2/CPE)氧指数的影响 32-33 4.3 本章小结 33-34 第五章 125℃辐射交联无卤阻燃EVA电缆绝缘料的研制 34-71 5.1 基础树脂的选择 34-36 5.2 阻燃剂Mg(OH)_2的选择 36-37 5.3 辐射交联敏化剂的选择 37-40 5.3.1 敏化剂的种类和作用 37-38 5.3.2 敏化剂用量的确定 38-39 5.3.3 敏化剂对体系性能的影响 39-40 5.3.3.1 敏化剂对氧指数的影响 39 5.3.3.2 敏化剂对交联效率的影响 39-40 5.4 抗氧剂的选择 40-42 5.5 影响阻燃性能的因素 42-48 5.5.1 辐射对氧指数的影响 42-46 5.5.1.1 辐射对EVA/Mg(OH)_2体系氧指数的影响 42-43 5.5.1.2 辐射对EVA/Mg(OH)_2/有机硅体系氧指数的影响 43-46 5.5.2 抗氧剂对氧指数的影响 46-47 5.5.3 氢氧化镁对氧指数的影响 47-48 5.6 影响耐温性能的因素 48-50 5.6.1 抗氧剂对耐温等级的影响 49 5.6.2 有机硅对耐温等级的影响 49-50 5.7 辐射对体系力学性能的影响 50-52 5.8 辐射对体系交联度的影响 52-53 5.9 热分析 53-57 5.9.1 有机硅对体系TG曲线的影响 53-55 5.9.2 辐射对体系TG曲线的影响 55-57 5.10 锥形量热实验分析 57-67 5.10.1 锥形量热仪的优点 57 5.10.2 锥形量热仪的结构与原理 57-58 5.10.3 锥形量热仪的功能简介 58-59 5.10.4 锥形量热仪实验数据分析 59-67 5.10.4.1 热释放速率(HRR) 59-61 5.10.4.2 烟密度与比消光面积 61-63 5.10.4.3 CO与CO_2的测定 63-66 5.10.4.4 热失重曲线与微分失重曲线 66-67 5.11 辐照交联电缆料的流变性能分析 67-70 5.12 125℃辐射交联无卤阻燃EVA电缆绝缘料的性能 70-71 第六章 结论 71-72 第七章 参考文献 72-74 致谢 74
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中图分类: > 工业技术 > 电工技术 > 电工材料 > 导电材料及其制品 > 电气装备用电线电缆
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