摘要：使用可膨胀石墨、微胶囊化红磷、氢氧化铝制备成复合阻燃系统，对建筑用高密度聚乙烯（HDPE）穿线管专业燃料进行阻燃探究。透过把氧数据、拉伸效应、抗冲效应与熔体流速等特性实施表征与解析，成果显示：掺加5份EG、15份MRP与40份ATH时，HDPE的氧数据达到30.5%，无燃、不掉落，达到UL94V-0级;拉升效应数据达到16.36MPa，冲击数据达到15.13千焦/平方米;熔体流速达到0.145克/10分钟，是达标的，效果显著，能够满足使用的需要。

关键词：聚乙烯;阻燃性能;案例分析

建筑领域牵涉到庞大产业链的领域。伴随建筑领域的进步，塑料等高分子原料在建材中也开始被普及使用。智能化、信息化当代建筑的出现，需要光纤、电缆等电力与信息产业的支持，阻燃管材是当代建筑电能体系的核心构成元素。以往的穿线材料通常使用聚氯乙烯，然而软聚氯乙烯通常有很多的增塑剂，对阻燃功能有负面影响;硬聚氯乙烯硬度、刚度太强，屈服度不够，对要求愈加苛刻的家装铺线是极为困难的。高密度聚乙烯（HDPE）穿线材料柔韧度强、成型快速、成本可控，有逐渐普及的态势，而高密度聚乙烯氧化功能弱、易燃、燃烧后容易掉落，作为穿线材料需要对其阻燃性进行探究。

一、简述

首先，流动特性的检测成果说明，LLPE与POE改良后样本得到MFR增加，但是EVA改善样本的MFR下降;其次，力学特性检测成果说明，改善后样本的撕裂伸长度提高、拉升效应弱化。当中，EVA改性样本拉伸强度极差、撕裂伸长度出现峰值;再次，电特性检测成果表明，LLDPE与POE改良后样本的介质消耗增加而体积电阻下降;其四，低温特性检测成果表示，改良后的HDPE系统具备优良的低温抗冲击特性，EVA对HDPE低温拉伸特性的提升有着较为显著的作用。

二、试验

（一）主要材料

高密度聚乙烯、JHMGC10S、吉林石化;氢氧化铝，HT-205，山东泰星;微胶囊化红磷，FR6570，深圳鼎盛;可膨胀石墨，95150100，青岛日升。

（二）主要设施

高速混合设备，SRH-10L，武汉;恒温鼓风机，DHG-9145A，上海一恒科学仪器有限公司等。

（三）样本制作

依照所选取的配方称量材料与助剂，置于高速混合设备中搅拌匀称，温度要达到80摄氏度，耗时半小时;之后，使用SJSZ-35/80双螺杆设备离析、制备颗粒，螺杆转动速率达到200r/min，料筒1到6段气温依次是175、180、185、190、195、200摄氏度;粒料干燥后使用PD128注塑设备进行样本的制作。

三、成果与探讨

（一）复合阻燃系统对HDPE阻燃特性的作用与解析

HDPE/EG/MRP/ATH复合阻燃系统的燃烧性能可以由复合阻燃系统对HDPE的氧数据的解读中进行明确。单独添置EG与MRP对原料的阻燃特性提升是基本上没有助益的;而掺加5份EG与10份MRP的4#样本，它的LOI数据是23.7，并且并未脱落，不能形成良好的阻燃特性;再例如，添加10份ATH以后，阻燃速度折线曲率改变显著，因此让阻燃复合系统开始发挥功能。伴随ATH的添加，LOI数据逐步提升。例如，7#样本ATH的掺加量是30份，LOI数据是27.9%，然而此刻依然有掉落，垂直燃点级别达到UL94V-2级。复合原料有着强大的阻燃特性，通常是因为被EG膨胀效应所影响，并且MRP在遇热转换成聚偏磷酸后与原料反应形成碳，有着隔断氧气与阻碍热量对原料的传播速率。并且，ATH遇热脱水，能够吸纳热量减少着火点;ATH含量越大，越有助于原料的阻燃。

（二）复合阻燃系统对HDPE拉伸特性的影响与解读

图1是复合阻燃系统含量与原料拉伸特性关系的曲线图。能够发现，当掺加5份EG阶段，取胜强度与撕裂伸长度出现峰值，拉伸效应数据是26.43MPa，撕裂伸长度数据达到623.46%，其原由也许是EG的添加量过少并且分布均衡导致，刚性EG颗粒与分子链的融合有着固化功能。

（三）试片体积电阻率

不同气温下阻燃聚乙烯试片提及电阻率检测成果表明，在40摄氏度下连续浸泡40d，各类阻燃聚乙烯试片的电力特性都维持稳定。另外，60摄氏度连续浸泡40d，PE-C试片的电力特性有小幅度降低，PE-E试片的电能特性大幅度回落，其它PE-A、PE-8与PE-D试片的电能特性维持稳定。80摄氏度下连续浸泡40d，除开PE-B与PE-D试片的电能特性维持稳定外，其余三类试片的电能特性都大幅度降低，当中PE-E最严重。

（四）样线绝缘电阻

阻燃聚乙烯材料在不同气温下浸泡40d后的绝缘电阻的检测成果表明，各类阻燃聚乙烯材料在40摄氏度下连续浸泡40d，其电能特性会维持稳定，甚而样本的绝缘电阻会变大。

通过解读能够看到，各类阻燃聚乙烯材料在60摄氏度下连续浸泡，PE-E-BV样本的绝缘电阻超越20d后就大幅度降低，PE-C-BV样本的绝缘电阻于20d后开始降低，其它样本的绝缘电阻于40d内基本平稳。

各类阻燃聚乙烯管材在80摄氏度下连续浸泡，PE-E-BV样本的电特性于5d后就开始降低;PE-A-BV、PE-C-BV与PE-D-BV样本的电力特性在12d后明显下滑;PE-B-BV样本的电力特性在19d后，明显降低。

解读试片与缆线的检测成果后能够看到，掺加不同阻燃添加剂的阻燃聚乙烯在浸泡状况下电气特征有着显著差异，五类阻燃添加剂内，掺加红磷母料的阻燃聚乙烯浸泡运转阶段特性降低最为明显，掺加氢氧化镁的阻燃聚乙烯浸泡运行阶段电力特征最为平稳。

阻燃聚乙烯护套在浸泡状态下电气特征与水温关联度极大，水温越大，降低就越显著。水温在40摄氏度阶段，全部样本的电气特性均能维持平稳。再例如，温度提升到80摄氏度阶段，超越一半的样本的绝缘特性都显著降低。

阻燃聚乙烯护套在浸泡阶段电气特征与浸泡用时间有着既定的关联性。短时间内（不超过10d）浸泡后，大多数样本的电气特性增加，浸泡耗时超越20d后，大部分阻燃聚乙烯护套样本的电气性能开始降低。

考评高压缆线阻燃外护套浸泡电气特性阶段，要融合温度与实践创设科学的实验数据。

针对高压缆线护套绝缘电阻降低的情况，笔者认为缆线本体制备与装设工艺导致的绝缘问题在运转阶段被水分、外力、气温等元素的影响持续恶化，是导致缆线故障的核心原由。对缆线服役时间、虫蚁啃咬，铺设模式与外部保护原料致使绝缘电阻降低的情况进行分析，也是聚乙烯阻燃的研究课题。

结束语：

综上所述，提升HDPE的阻燃性是一项系统工程，常规的无机阻燃剂例如镁粉、铝粉与三氧化二锑等，有机阻燃剂包含磷酸酯、三聚氰胺等。长时间的试验成果说明，要制备复合材料方可得到上佳的阻燃成效。

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