EVA-P-PET共混物的相容性及其在環(huán)保型電纜料中的應(yīng)用研究.pdf

1、本文主要針對乙烯-醋酸乙烯酯共聚物(EVA)和無鹵阻燃共聚聚酯（含磷聚對苯二甲酸乙二醇酯——P-PET）共混物的相容性及其在熱塑性無鹵低煙阻燃電纜料中的應(yīng)用展開研究。實驗采用同向嚙合雙螺桿擠出機(jī)為混煉設(shè)備，通過熔融共混法制備了EVA/P-PET共混物。論文首先通過共溶液法、差示掃描量熱儀(DSC)和掃描電鏡(SEM)確定了EVA/P-PET共混體系是否相容;從擠出機(jī)螺桿轉(zhuǎn)速、母料稀釋和多次混合等混煉工藝著手探討了共混物的最佳共混條件;繼

2、而以微機(jī)控制電子萬能試驗機(jī)、差示掃描量熱儀、掃描電鏡、熔體流動速率儀、高壓毛細(xì)管流變儀、同步熱分析儀、動態(tài)黏彈譜儀等儀器為手段，根據(jù)材料的靜態(tài)力學(xué)性能、動態(tài)力學(xué)性能、流變性能、相形態(tài)結(jié)構(gòu)以及流動性能等系統(tǒng)考察了兩種共混物的基本性能和共混組分之間的相容性;圍繞相容劑EVA-g-MAH和高熔指聚合物(150-W)、酯交換反應(yīng)催化劑（二丁基氧化錫）、三類成核劑及成核促進(jìn)劑對共混物的增容效果作了研究;論文還對由EVA/P-PET/150-W和E

3、VA/P-PET/O-MMT兩種共混物與氫氧化鋁復(fù)合制備出的熱塑性無鹵低煙阻燃電纜料性能進(jìn)行了研究。
　　研究結(jié)果表明，EVA與P-PET溶于鄰氯苯酚形成的共溶液放置一段時間后出現(xiàn)分層，干燥后形成的薄膜厚度、質(zhì)地不均勻;不同配比的熔融擠出共混物試樣的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度(Tg)與共混前相比未出現(xiàn)明顯變化;EVA與P-PET形成的共混物分布形態(tài)為單相連續(xù)結(jié)構(gòu)。由此說明EVA/P-PET為不相容體系。
　　用雙螺桿擠出機(jī)熔融共混制備E

4、VA/P-PET共混物時，可選取螺桿轉(zhuǎn)速為100r/min，母料稀釋或多次混合（通過擠出機(jī)次數(shù)）方法，此時的共混效果較好。
　　實驗發(fā)現(xiàn)，相容劑EVA-g-MAH和150-W可明顯改善共混物的相容性。加入EVA-g-MAH反應(yīng)性相容劑后，EVA/P-PET共混物中兩組分之間的相界面變得模糊，其中P-PET組分的分散效果得到改善。EVA-g-MAH用量在15份時共混物（P-PET占30％）力學(xué)性能最佳。
　　非反應(yīng)性相容劑15

5、0-W的加入改善了P-PET組分與基體EVA的親和程度，大部分P-PET粒子的界面變得模糊，且半埋在基體中。150-W用量在10份時共混物（P-PET占30％）力學(xué)性能最優(yōu)。
　　研究表明，EVA與P-PET在催化劑二丁基氧化錫(DBTO)作用下可以進(jìn)行酯交換反應(yīng)，生成的(P-PET)-EVA共聚物是一種接枝共聚物，隨著EVA的酯基進(jìn)一步與P-PET發(fā)生反應(yīng)，會生成一種交聯(lián)共聚物。DBTO用量在1份時EVA/P-PET(70/30

6、)共混體系力學(xué)性能達(dá)到最大值。
　　實驗發(fā)現(xiàn)，0.5％含量的7種無機(jī)成核劑都能明顯提高共混體系的力學(xué)性能。實驗還顯示，O-MMT是一種綜合性能優(yōu)異的無機(jī)成核劑，且O-MMT用量在3％時，EVA/P-PET(70/30)共混體系力學(xué)性能最優(yōu)。
　　相比O-MMT，有機(jī)成核劑——苯甲酸鈉和高分子成核劑——Surlyn8920對共混物中P-PET結(jié)晶性能的優(yōu)化作用明顯較弱。成核促進(jìn)劑與三類成核劑復(fù)配使用時，對P-PET結(jié)晶速率并未

7、體現(xiàn)出顯著的促進(jìn)作用。
　　研究發(fā)現(xiàn)，實驗制備含O-MMT和150-W的電纜料樣品，當(dāng)ATH含量為55％時，樣品的力學(xué)性能高于熱塑性無鹵低煙阻燃電纜料行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)(JB/T10707-2007)要求值，但當(dāng)ATH含量為60％時，樣品的力學(xué)性能略低于標(biāo)準(zhǔn)要求值。阻燃性、抗開裂性、體積電阻率、介電強(qiáng)度測試表明，各電纜料樣品的測試值基本都達(dá)到行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)要求值。MFR測試表明，P-PET的加入降低了電纜料的加工流動性，相容劑150-W的加入改善