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摘 要

聚丙烯(PP)和苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物(SEBS)是常用的高分子材料，由于性能优越，产品价廉，在生产生活中得到青睐。PP/SEBS共混物具有力学性能优异、应用范围广泛，但是阻燃性能不佳。因此，改善共混物的阻燃性能具有很重要的意义。

本课题选用白色无机填料Mg(OH)₂作为阻燃剂，与PP和SEBS进行共混改性，得到阻燃型共混物。研究Mg(OH)₂含量对共混物的力学性能、光反射性能和阻燃性能等性能的影响，综合各项数据分析，确定合适的阻燃剂添加量。

本实验采用电子万能试验机、HC-2氧指数测定仪、紫外光-可见光-近红外光分光光度计(UVPC)等仪器对样品的力学性能、阻燃性能和光反射性能等进行了表征。结果表明，随着Mg(OH)₂含量的增多，共混物拉伸强度降低，当加入到150份时，拉伸强度从15.43MPa下降到3.85MPa，撕裂强度也从59.21MPa降低了约29MPa，能比较明显的降低共混物的力学性能，也降低了材料的结晶度。随着Mg(OH)₂加入量越多，共混物的极限氧指数(LOI)逐渐增大，加入200份时，LOI为29，使材料达到很好的阻燃效果。共混物表面的光反射率随着Mg(OH)₂含量的增加而增大。红外和可见光反射率分别提高了20.27%、46.15%，对紫外的反射率提高了22.62%，总反射率也提高了24.29%。可见Mg(OH)₂的加入，减少近红外光和可见光的透过产生的热效应，提高了共混物的降温隔热效果，并改善了材料的耐老化性能。从接触角的变化看，PP/SEBS共混物的亲水性和亲油性都有所降低，Mg(OH)₂在一定程度上改善了材料表面的耐溶剂性能，但是影响不是明显。

关键词： SEBS 共混改性 阻燃 氢氧化镁 光反射性率

Study on the structure and properties of PP/SEBS blends

Abstract

Polypropylene (PP) and styrene-ethylene/butylene-styrene block copolymer (SEBS) are commonly used polymer materials. Because of their superior performance and low cost, they are favored in production and life. PP/SEBS blends have excellent mechanical properties and a wide range of applications, but poor flame retardant properties. Therefore, it is very important to improve the flame retardancy of blends.

In this study, Mg(OH)₂ was used as a flame retardant, and blended with PP and SEBS to obtain a flame retardant blends. Studied the effect of Mg(OH)₂ content on mechanical properties, light reflectance and flame retardant properties of PP/SEBS blends by measuring various properties. And synthetically analysis data to determine the appropriate amount of flame retardant added.

In this experiment, electronic universal testing machine , HC-2 oxygen index tester, ultraviolet (UV)-visible (Vis)-near infrared (NIR) spectrophotometer (UVPC) and other instruments were used to characterize the mechanical properties, flame retardancy and Light reflection performance of the samples. The results showed that with the increase of Mg(OH)₂ content, the tensile strength of the blends decreased from 15.43 MPa to 3.85 MPa, and the tear strength also decreased from 59.21 MPa ,reduced approximately 29 MPa, which can significantly reduce the mechanical properties of the blends. It also reduces the crystallinity of the material. The more amount of Mg(OH)2 added, the limit oxygen index (LOI) of the blends gradually increased. When were added to 200 phr , the LOI was 29, which made the material achieve a good flame retardant effect. The light reflectance of the blends surface increases with the increase of Mg(OH)₂ content. Infrared and visible light reflectances increased by 22.62% , 46.15% respectively , and the reflectivity to UV increased by 20.27% and the total reflectance increased by 24.29%. It can be seen that the addition of Mg(OH)₂ reduces the thermal effect of near-infrared light and visible light passed through,It greatly improve the cooling and heating-insulation property of the blends, as well as improve the aging resistance of the material. From the change of contact angle, the hydrophilicity and lipophilicity of PP/SEBS blends were all decreased. Mg(OH)₂ improved the solvent resistance of the material , but the effect was not obvious.

Key words：SEBS；blend modification；magnesium hydroxide；oxygen index；light reflectance

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 前言 1

1.1. 课题背景 1

1.2. 本课题的工作内容 1

第二章 文献综述 2

2.1. PP/SEBS共混物原料的研究概况 2

2.1.1. PP的研究概况 2

2.1.2. SEBS的研究概况 2

2.1.3. 阻燃剂的发展概况 3

2.2. PP/SEBS共混物的研究概况 4

2.3. 国内外研究进展 4

第三章 实验部分 6

3.1. 实验原料 6

3.2. 实验设备 6

3.3. 制备方法及实验过程 7

3.3.1. 实验配方 7

3.3.2. 共混物的制备 7

3.3.3. 压片及样条的制备 7

3.4. 测试表征 8

3.4.1. 傅里叶变换红外光谱(FT-IR)表征 8

3.4.2. 差示扫描量热(DSC)分析 8

3.4.3. 热重分析(TGA) 8

3.4.4. 微观形貌表征 9

3.4.5. 极限氧指数(LOI)测定 9

3.4.6. 紫外-可见-近红外分光光度计(UVPC)测试 9

3.4.7. 力学性能测试 10

3.4.8. 接触角测试 10

第四章 结果与讨论 11

4.1. PP/SEBS共混物的红外光谱研究 11

4.2. DSC曲线分析 12

4.3. 热重分析 13

4.4. PP/SEBS共混物的微观形貌分析 15

4.5. PP/SEBS共混体系的阻燃性能研究 16

4.6. PP/SEBS共混物UVPC性能的研究 16

4.7. PP/SEBS共混物的力学性能 18

4.8. PP/SEBS共混物的接触角研究 19

第五章 结论 21

参考文献 22

致谢 25

前言

课题背景

近年来，随着材料合成工业的大力发展，在生产出越来越多的精美质轻耐用的塑料橡胶和纤维制品的同时，也带来了一系列的安全环保问题。其中，最突出的问题在于污染和火灾。污染使环境、食物、水源遭到破坏，让人们受到饥饿和疾病的侵扰；而火灾，却使人的生命财产安全受到直接的损伤。阻燃性能的不足使得塑料产品在某些领域应用受到限制。对于极易燃烧的化工制品，防止它燃烧的途径有很多，远离火源、做好消防措施，但从根本上来说，解决火灾隐患的做好的方式，就是降低它的可燃性。

共混改性是利用机械共混的方式使不同物质混合均匀进而形成统一整体，分为溶液共混和熔融共混两种方法。我们选用熔融共混来对基材进行阻燃改性，将阻燃剂加入到高聚物中，使它们和基材充分混合，形成一个整体，从而达到阻燃效果。

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