华北科技学院高分子综合实验

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1、目录煤矸石与氢氧化铝对软聚氯乙烯（PVC）消烟阻燃的研究2PP和PS流动性的测试7纳米碳酸钙对聚丙烯性能的影响11双氰胺改性酚醛泡沫塑料及其性能的测定17橡胶的硫化工艺24综合实验感想2728煤矸石与氢氧化铝对软聚氯乙烯（PVC）消烟阻燃的研究（华北科技学院环境学院材料科学与工程专业B101班）摘要：本次实验是在研究金属氢氧化物Al(OH)3复合阻燃剂对软聚氯乙烯PVC的阻燃消烟作用的基础上，来通过再加入煤矸石（主要成分金属）研究Al(OH)3复合阻燃剂对PVC阻燃消烟性能指标研究，以求能利用煤矸石合理的配比替换高价金属物氧化锌、三氧化二锑等，达到经济实用的目的。利用对氧指

2、数、机械力学性能进行了测定，结果表明：Al(OH)3和PVC配比合适时有较好的阻燃消烟效果，同时煤矸石的加入会略微降低Al(OH)3对PVC阻燃消烟这一结果。由于阻燃剂的添加量较小，对样品的力学性能影响不大。关键词：氢氧化铝；煤矸石；聚氯乙烯；阻燃消烟引言聚氯乙烯PVC因其自身分子中含氯量高达56%，是一种自熄性聚合物且其廉价易得而被广泛应用。但软质PVC由于增塑剂或其它添加剂的稀释作用而使其含氯量下降，阻燃性能下降。为了改进增塑处理后的PVC制品的阻燃性能，用添加阻燃剂来提高其阻燃性。通常用于PVC的阻燃剂包括含下列元素如：含锑、锡、锌、铜、铁或钼等的化合物。无机填充型阻

3、燃剂Al(OH)3具有无毒、不挥发、不产生腐蚀性气体且能抑烟的优点，但这些阻燃剂阻燃效率低，所需添加量大。无机阻燃剂的微粒化、表面改性和协同作用，已成为解决这一问题的良策。金属配合物能通过影响聚合物的基本降解过程和含卤阻燃剂复合使用而起到阻燃消烟作用。本次试验是利用阻燃剂间的协同作用尽量降低阻燃剂的添加量，达到降低成本和改善材料性能的目的。作用机理是金属配合物煤矸石与氢氧化物Al(OH)3能通过影响聚合物的基本降解过程和含卤阻燃剂复合使用而起到阻燃消烟的作用。本文研究的目的就是通过测试样品的氧指数、力学性能来探讨煤矸石和Al(OH)3对软PVC的协同阻燃消烟作用及机理来提高

4、其阻燃性、降低成本。1实验部分1.1主要原料PVC，SG2型；邻苯二甲酸二辛酯（DOP）；三盐基硫酸铅、二盐基亚磷酸铅，市售；硬脂酸钙，工业级；Mg(OH)2，工业级；Al(OH)3，ZX-131型。1.2主要设备SHR-10AH混合机、宏基机械；氧指数仪，HC-1，南京江宁分析仪器厂；开放式塑炼机，SK-160，江苏明珠试验机械有限公司；平板硫化机，XLB400X400X1，青岛鑫城一鸣橡胶机械有限公司；拉力实验机，LJ-5000，承德实验机厂。1.3试验样品的制备1）配料按配方称量规定物料（包括：PVC、三盐、二盐、硬脂酸、DOP、氢氧化氯、煤矸石）在混合机内混合3到5

5、分钟，温度达到35℃到45℃之间，出料，准备塑炼。28表1样品配方样品PVC（g）DOP（g）三盐基硫酸铅（g）二盐基亚磷酸铅（g）硬脂酸（g）Al(OH)3（g）煤矸石（g）A500.0150.07.57.55.00.00.0B500.0150.07.57.55.050.00.0C500.0150.07.57.55.075.00.0D500.0150.07.57.55.0100.00.0E500.0150.07.57.55.0125.00.0F500.0150.07.57.55.0125.05.0G500.0150.07.57.55.0125.010.0H500.0150

6、.07.57.55.0125.015.0I500.0150.07.57.55.0125.020.02）塑炼设定双辊塑炼机的温度、调节辊间距2~3mm，当物料开始粘辊时适当缩小辊间距，打开加热档，使机器处于加热状态，等塑炼机双辊温度达到所需温度（前辊165~175℃、后辊160~170℃），加混合均匀的物料在双辊上塑炼6~8min，停机，铲下胶片移入平板硫化机。3)压片设定好平板硫化机上下板温度（上板180℃、下板180℃）时间为400s，达到设定温度，将塑炼好的胶片放入模具，按"开启”按钮进行压片，到预设时间后卸压，打开模具取出样品。4)切条待样品冷却固化后在万能制样机上切

7、条，氧指数样条长、宽、高各为100mm、10mm、3mm，力性性能测试样条长、宽、高各为100mm、10mm、3mm。5）性能测试按GB/T1040.2-2006执行标准在拉伸机上按照国标测样品的力学性能，记录数据。利用校准准确氧指数仪，测定A样品的到I样品的氧指数，记录数据。1.4性能测定结果1）氧指数（LOI）的测定结果表2样品氧指数测定结果样品Al(OH)3（g）煤矸石（g）氧指数（%）A0.00.024.5B50.00.026.6C75.00.028.4D100.00.029.5E125.00.029.6F