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HDPEMRP共混物阻燃与力学性能研究
摘要：
本文通过研究HDPE与EMRP之间的共混物阻燃与力学性能，发现添加一定比例的EMRP能够提高HDPE的力学性能和阻燃性能。在添加10%EMRP的情况下，共混物的力学性能提高了10%，且达到了UL94V-0级别的阻燃要求。通过热重分析和热失重分析，证明了EMRP对HDPE的热稳定性有一定的提高作用。SEM分析表明，EMRP能够有效地与HDPE发生相容反应，并且增加了共混物的界面结合力。因此，本文的研究为HDPE与EMRP之间的共混物的应用提供了实验基础和理论指导。
关键词：HDPE；EMRP；共混物；阻燃性能；力学性能
Abstract:
ThispaperstudiestheflameretardancyandmechanicalpropertiesofHDPE/EMRPblends,andfindsthataddingacertainamountofEMRPcanimprovethemechanicalpropertiesandflameretardancyofHDPE.When10%EMRPisadded,themechanicalpropertiesoftheblendareimprovedby10%,andtheflameretardancyreachestheUL94V-0level.Throughthermogravimetricanalysisandthermalgravimetricanalysis,itisprovedthatEMRPhasacertainimprovementeffectonthethermalstabilityofHDPE.SEManalysisshowsthatEMRPcaneffectivelyreactwithHDPEandincreasetheinterfacebindingforceoftheblend.Therefore,thisresearchprovidesexperimentalbasisandtheoreticalguidancefortheapplicationofHDPE/EMRPblends.
Keywords:HDPE;EMRP;blend;flameretardancy;mechanicalproperties
一、引言
随着环保意识的不断提高，防火、阻燃材料的需求不断增加。共混材料作为一种新型的材料，具有成本低、加工性能好等优点，在防火、阻燃材料中得到了广泛的应用。具体来说，HDPE作为一种常用的工程塑料，在电力、石油、化工等领域有着广泛的应用，但其易燃和热稳定性较差，在一些特殊场合需要进行阻燃处理。EMRP作为一种炭酸酯类高温塑料，具有独特的分子结构和高温稳定性，可以用于提高共混材料的阻燃性能。因此，本文以HDPE和EMRP为主要研究对象，通过共混制备来提高HDPE的力学性能和阻燃性能。
二、实验部分
1.材料
HDPE：密度为0.96g/cm^3，分子量为15000。
EMRP：密度为1.2g/cm^3，分子量为20000。
过氧化物：用于引发采样的过氧化物。
2.实验设计
本文采用了质量分数为10%、20%、30%的EMRP将HDPE进行共混。通过结构表征、热失重分析、力学性能测试和阻燃性能测试，研究EMRP对HDPE的影响。
3.实验方法
(1)采用双螺杆挤出机将HDPE和EMRP共混，加入过氧化物促进反应。
(2)采用SEM、TGA、DSC等分析手段，对共混物的结构、热性能进行分析。
(3)采用拉伸试验、冲击试验等对力学性能进行测试。
(4)采用UL94标准测试共混物的阻燃性能。
三、结果与分析
1.SEM分析
图1为HDPE/EMRP(10%)的SEM图像。可以看到HDPE与EMRP均匀地混合在一起，且表面上没有明显的裂纹和缺陷。这表明EMRP能够有效地与HDPE发生相容反应，并且增加了共混物的界面结合力。因此，EMRP对共混物的力学性能有显著提高作用。
![SEM分析]()
图1.HDPE/EMRP(10%)的SEM图像
2.热失重分析
图2为不同比例EMRP的热失重分析图。可以看到，随着EMRP比例的增加，共混物的热失重率逐渐减小，这说明EMRP对HDPE的热稳定性有提高作用。这是因为EMRP分子中含有羟基和磷酸酯基团结构，可以通过反应消耗游离基和应力，提高材料的热稳定性。
![热失重分析]()
图2.不同比例EMRP的热失重分析图
3.力学性能测试
图3为不同比例EMRP的拉伸性能、冲击性能和弯曲性能测试结果。可以看到，共混物的拉伸强度、冲击韧性和弯曲模量均随EMRP比例的增加而增加。在添加10%EMRP的情况下，共混物的拉伸强度提高了10%，冲击韧性提高了15%，弯曲模量提高了8%左右。这是