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PE-RT/PP/氢氧化镁徽粉复合材料的研究
《上海塑料》2011年第3期(总第155期)
PE-RT/PP/氢氧化镁微粉复合材料的研究
刘启明,刘勇旭,李良波,孟平蕊1
(1.济南大学化学化工学院,山东济南250022;2.山东省建设科技中心,山东济南250001)
摘要研制了耐热聚乙烯PE-RT/PP/Mg(OH)2微粉复合材料,研究了微粉Mg(OH)2对复合材料的机椃性能和阻燃性能的
影响。研究结果表明:随着PP和Mg(OH)2的质量分数增加,材料的机械性能和阻燃性能得到改善。用该复合材料挤出成型
的管材能够承受13MPa的环应カ
关辖词耐热聚乙媂;聚丙烯;氫氧化镁微粉;阻燃;机槭性能
中图分类号:TQ320.66+3
文献标识码:A
文章编号:1009-5993(2011)03-0039-03
Study on PE-RT/PP/Super Micronize Mg( OH)2 Compound Materials
LIU Qi-ming, LIU Yong-xu, LI Liang-b0, MENG Ping-rui
1. School of Chemical Engineering, University of Jinan, Jinan 250022, China
2. Shandong Provincial Construction Technology Centre, Jinan 250001, China)
Abstract: Mechanical properties and burn-resistance of PE-RT/PP/super micronize Mg(OH)2 compound
materials are discussed. The results show that the tensile strength and flame retardancy of the com-
pound materials are improved filled with PP and super micronize Mg(OH)2 and employed hydroxyl sili-
cone alkane couple agents. The pipe made of the compound materials can bear 13 Mpa ring-stress
Key words: PE-RT; PP; super micronize Mg(OH) flame retardancy; mechanical property
装,存在燃烧风险。由于普通塑料管道的易燃性,
0前言
明敷管道需要进行材朴的阻燃改性,提髙耐燃级
近年来耐热聚乙烯(PE-RT)因其耐热和韧性,别,降低燃烧风险。
以及可以焊接、热熔等特点,已广泛应用于建筑采
氢氧化镁微细粉具有良好的阻燃性能。由于
暖和热水供应的工程中?。PE-RT是乙烯和辛烯分解温度较高,适合于加工温度较高的聚丙烯和耐
共聚物,属于中密度聚乙烯。材料在保留PE良好热型的共聚乙烯材料的阻燃改性2。
的柔韧性的条件下,提高了耐热性能,且属于非交
本研究在材料内共混了超细微粉的氢氧化镁
联制品。与交联材料比较,除了热熔焊接,材料还阻燃剂,提髙了材料的阻燃性能,可以达到建筑内
具有可以回收利用等优势。但是与聚丙烯材料相部装饰装修阻燃塑料材料的要求。氢氧化镁属
比,在一定温度条件下的拉伸强度不足,一般只在于无卤阻燃剂。其阻燃机理是放出水蒸气,驱散助
低温、低压的热水体系中使用,如低温地板辐射采燃气体和有毒烟雾,降低温度,燃烧本身不会释放
暖等。对于承受较高内压的暖气片散热采暖体系,有毒成分。与其他阻燃剂比较,更有利于人身安
则PE-RT材料的管道不宜选用。另外,用于暖气全。虽然氢氧化镁粉体能够提高材料的阻燃性能,
片散热的塑料输送管道,有很大部分需要明敷安但是会影响材料强度。研究中使用了经过一定含
量的硅烷处理的纳米氢氧化镁微粉,能够达到与聚
合物更好地分散和互容,能够抑制团聚的发生,有
收稿日期:2011-07-09
作者简介:刘启明(1980-),男,工程师,从事建设科技与塑料利于该共混材料的机械性能。
材研发与管理工作。
PE-RT/PP/氧化镁微粉复合材料的研究
《上海塑料》2011年第3期(总第155期)
1.实验部分
度达到36MPa,比不含PP的提高了25%以上
但随着PP的加入,断裂伸长率呈明显的下降,材
1.1实验用原料
料的柔韧性降低。
耐热聚乙烯PERT粒料,韩国生产;聚丙烯粉2.2Mg(OH)2微粉与材料体系机械性能的关系
料PP,燕化4220;抗氧剂168,1010,德国产;微粉
在一定质量分数的聚丙烯的共混体系,使用不
Mg(OH)2,平均粒径小于3m,实验室采用卤水同质量分数的氢氧化镁微粉,测试材料的机械性
氨沉淀法制备工艺;硅烷偶联剂A-172,美国产。能,结果如图1,2所示。结果表明:材料的拉伸强
1.2实验流程
度和断裂伸长率随着氢氧化镁的质量分数升高,都
(1)改性粒料的制备
呈明显下降的趋勢。氢氧化镁微粉会导致材料的
Mg(OH)2微粉硅烷偶联剂改性一→
PP及其助剂共混
共机械性能降低
按照一定的份数,使用少量的硅烷偶联剂对氢
混一→塑化一→改性粒料
氧化镁的表面进行改性,仍旧按原来的质量分数加
(2)复合材料的制备
人到共混复合材料体系中,检测其不同氢氧化镁的
改性粒料
→共混一→塑化一复合质量分数的材料机械性能,即:材料的拉伸强度和
PE-RT粒料一
断裂伸长率,其结果如图1,2所示。
材料一→成型试样一→性能测试
(3)管材制造
硅烷改性氢氧化镁
复合材料一→挤出成型一→冷却定型一管材
208
一→水压试验
26
1.3性能测试
氢氧化镁
拉伸强度按照GB1040-92,在万能材料试验
机上进行,拉伸速率为25mm/mins
18
氧指数按照GB/T2406-93,在HC-2氧指数
246810121416182022
测定仪上测定;
(氢氧化镁)(%)
使用本生灯燃烧材料试样,观察发烟状况。
图1拉伸弘度与氫氧化镁的关系
管材的液压试验按照GB6111-2003,在塑料Fy.1 The relationship between M(OH)2 and tensile strength
管道液压试验仪上进行。
320
2结果与讨论
改性氢氧化镁
2.1PP与材料体系力学性能的关系
半
240
在PE-RT与Mg(OH)2微粉及PP共混体系,
在一定质量分数的Mg(OH)2条件下,改变体系中
氢氧化镁
200
PP的质量分数,得到共混体系的机性能,如表1
所示
160
10
w(氢氧化镁)/(%)
表1PP与材料机性能的关系
Tab. 1 Effect of PP on materials mechanical properties
日2断裂伸长率与氧化鉄的关系
u(PP)/(%)
12
ig. 2 The relationship between Mg(OH)2 an