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本文主要针对乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和无卤阻燃共聚聚酯(含磷聚对苯二甲酸乙二醇酯——P-PET)共混物的相容性及其在热塑性无卤低烟阻燃电缆料中的应用展开研究。实验采用同向啮合双螺杆挤出机为混炼设备,通过熔融共混法制备了EVA/P-PET共混物。论文首先通过共溶液法、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电镜(SEM)确定了EVA/P-PET共混体系是否相容;从挤出机螺杆转速、母料稀释和多次混合等混炼工艺着手探讨了共混物的最佳共混条件;继而以微机控制电子万能试验机、差示扫描量热仪、扫描电镜、熔体流动速率仪、高压毛细管流变仪、同步热分析仪、动态黏弹谱仪等仪器为手段,根据材料的静态力学性能、动态力学性能、流变性能、相形态结构以及流动性能等系统考察了两种共混物的基本性能和共混组分之间的相容性;围绕相容剂EVA-g-MAH和高熔指聚合物(150-W)、酯交换反应催化剂(二丁基氧化锡)、三类成核剂及成核促进剂对共混物的增容效果作了研究;论文还对由EVA/P-PET/150-W和EVA/P-PET/O-MMT两种共混物与氢氧化铝复合制备出的热塑性无卤低烟阻燃电缆料性能进行了研究。 研究结果表明,EVA与P-PET溶于邻氯苯酚形成的共溶液放置一段时间后出现分层,干燥后形成的薄膜厚度、质地不均匀;不同配比的熔融挤出共混物试样的玻璃化转变温度(Tg)与共混前相比未出现明显变化;EVA与P-PET形成的共混物分布形态为单相连续结构。由此说明EVA/P-PET为不相容体系。 用双螺杆挤出机熔融共混制备EVA/P-PET共混物时,可选取螺杆转速为100r/min,母料稀释或多次混合(通过挤出机次数)方法,此时的共混效果较好。 实验发现,相容剂EVA-g-MAH和150-W可明显改善共混物的相容性。加入EVA-g-MAH反应性相容剂后,EVA/P-PET共混物中两组分之间的相界面变得模糊,其中P-PET组分的分散效果得到改善。EVA-g-MAH用量在15份时共混物(P-PET占30%)力学性能最佳。 非反应性相容剂150-W的加入改善了P-PET组分与基体EVA的亲和程度,大部分P-PET粒子的界面变得模糊,且半埋在基体中。150-W用量在10份时共混物(P-PET占30%)力学性能最优。 研究表明,EVA与P-PET在催化剂二丁基氧化锡(DBTO)作用下可以进行酯交换反应,生成的(P-PET)-EVA共聚物是一种接枝共聚物,随着EVA的酯基进一步与P-PET发生反应,会生成一种交联共聚物。DBTO用量在1份时EVA/P-PET(70/30)共混体系力学性能达到最大值。 实验发现,0.5%含量的7种无机成核剂都能明显提高共混体系的力学性能。实验还显示,O-MMT是一种综合性能优异的无机成核剂,且O-MMT用量在3%时,EVA/P-PET(70/30)共混体系力学性能最优。 相比O-MMT,有机成核剂——苯甲酸钠和高分子成核剂——Surlyn8920对共混物中P-PET结晶性能的优化作用明显较弱。成核促进剂与三类成核剂复配使用时,对P-PET结晶速率并未体现出显著的促进作用。 研究发现,实验制备含O-MMT和150-W的电缆料样品,当ATH含量为55%时,样品的力学性能高于热塑性无卤低烟阻燃电缆料行业标准(JB/T10707-2007)要求值,但当ATH含量为60%时,样品的力学性能略低于标准要求值。阻燃性、抗开裂性、体积电阻率、介电强度测试表明,各电缆料样品的测试值基本都达到行业标准要求值。MFR测试表明,P-PET的加入降低了电缆料的加工流动性,相容剂150-W的加入改善了电缆料的熔体流动速率,成核剂O-MMT的加入会对电缆料的加工流动性形成负面效应。研究还表明,含150-W的样品适合用于制备热塑性无卤低烟阻燃绝缘料,含O-MMT的样品适宜用于制备热塑性无卤低烟阻燃护套料。