氢氧化镁(MH)是用于聚乙烯无卤阻燃最具有发展前途的阻燃剂之一,本文研究了HDPE/MH的阻燃性能和力学性能。结果表明要使HDPE的阻燃性能达到一定要求,至少添加MH的质量份数为60以上,高添加量导致复合材料的力学性能严重劣化。为了使阻燃体系满足实际应用要求: 一是提高阻燃剂的阻燃效率来减少阻燃剂的添加量,从而提高体系的力学性能。首先由实验得到MH和氢氧化铝(ATH)在1:1的添加量时阻燃效率比各自单独使用要高;通过洲与其它无卤阻燃剂(红磷、APP、硼酸锌)的复配实验,表明MH与它们有较好的阻燃协同效应。其次,研究了膨胀型阻燃剂阻燃HDPE,采用膨胀型阻燃剂—聚磷酸铵和季戊四醇(APP/PER)体系对HDPE进行阻燃。通过TGA实验得到APP与PER添加量比例为3:1时阻燃成炭作用最好,添加成炭促进剂1.5phrZ2的阻燃性能最好。 二是通过表面改性剂和增强剂来提高阻燃体系的力学性能。首先用高级脂肪酸或盐类、硅烷偶联剂、钛酸酯类偶联剂对MH的表面改性,结果表明,采用表面改性剂可以大幅度提高HDPE/MH体系的断裂伸长率,同时会导致体系的拉伸强度降低(硅烷类偶联剂基本保持不变)以及阻燃性能下降,采用扫描电子显微镜(SEM)发现改性后的MH能很好的分散到聚乙烯树脂中;其次用羟基硅油对HDPE/MH体系进行改性,结果表明羟基硅油可在一定程度上改善材料的韧性,但同时使材料的拉伸强度和模量大幅下降。另外,羟基硅油不能提高体系的氧指数;再次用有机蒙脱土和绢英粉来增强HDPE/MH阻燃体系,发现不仅力学性能得到提高,阻燃性能也有所提高,复合体系的最大热释放速率明显降低,综合力学性能和阻燃性能考虑,MMT的适宜添加量为6phr。