论文部分内容阅读
苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)作为一种新型热塑性弹性体,被人称为“第四代橡胶”,被广泛用于电线电缆、汽车等行业。但是SEBS与极性材料相容性差、熔融时黏度大、流动性不好、易燃烧、容易滴落等缺点限制了SEBS的应用,所以对SEBS改性成为主要研究热点之一。基于此本文对SEBS进行接枝改性以及共混改性,制备出综合性能良好的无卤阻燃电缆材料,以满足其高性能电缆的需求。本文采用MAH熔融接枝SEBS(即SEBS-g-MAH),通过正交实验分析MAH的用量、DCP的用量、反应温度、反应时间、转子转速对SEBS-g-MAH接枝率的影响,确定接枝配方和接枝工艺,从而得到高接枝率的接枝产物;采用红外光谱法和酸碱滴定法表征接枝产物结构以及确定SEBS-g-MAH的接枝率。结果表明:随着马来酸酐用量的增加、共混时间的延长和转速的增加,产物的接枝率先增加后减少;当SEBS/MAH/DCP=100/3/0.1(phr),温度为175℃,转速为40 r/min,反应时间为9 min时,接枝率为3.18%。然后通过力学性能的测试来确定聚合物基体的配比。结果表明:当SEBS与PP复配时,SEBS/PP=1/1(质量比),材料的力学性能最好;当SEBS604与SEBS503T复配时,SEBS503T/SEBS604=3/4(质量比),材料的力学性能最好。最后采用氧指数仪、扫描电镜仪(SEM)、热重分析仪(TGA)、拉力试验机进行测试分析,研究了阻燃剂及阻燃协效剂对SEBS/PP复合材料阻燃性、燃烧后的炭层、热稳定性、力学性能的影响。结果表明:蒙脱土和硅酮粉配比的改变,复合材料的氧指数从30提高到32,炭层更加致密,热稳定性逐渐增加,拉伸强度从7.2 MPa提高到9.65 MPa,断裂伸长率从752.6%提高到825.6%。MCA和二乙基次膦酸铝配比的改变,复合材料的氧指数从29提高到33,燃烧后的材料膨胀形成发泡炭层结构;热稳定性逐渐升高,此时的拉伸强度和断裂伸长率均匀提高。SEBS-g-MAH的加入使复合材料的氧指数从33提高到35,拉伸强度从10.03 MPa提高到11.45 MPa,断裂伸长率从898.96%提高到910.32%。同时降低了熔融时的平衡扭矩。对SEBS/PP阻燃体系的电性能和耐水性进行测试,测得体积电阻率大于1.0×1010Ω·m,击穿场强大于20 k V/mm,耐水性良好,满足JB/T10707-2007标准中对电缆的要求;同时研究了抗氧剂对SEBS/PP复合材料阻燃性和热稳定性的影响,随着抗氧剂的增加,复合材料的阻燃性和热稳定性均得到提高。