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紫外光交联低压三元乙丙橡胶电缆绝缘材料配方与性能

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复合材料学报 2022年第12期39卷 5922-5933页

作者：邵满智赵洪李春阳杨旭韩志东岳振国哈尔滨理工大学工程电介质及其应用技术教育部重点实验室哈尔滨150080 浙江晨光电缆股份有限公司平湖314204

为了将具有更高效率、更低功耗的紫外光交联技术用于三元乙丙橡胶(EPDM)电缆绝缘层生产,以达到节能减排、高效生产的目标,需研发低固体填料配方体系的EPDM绝缘材料。本文分别通过添加线性低密度聚乙烯(LLDPE)和少量纳米SiO_(2)两种方法... 详细信息

为了将具有更高效率、更低功耗的紫外光交联技术用于三元乙丙橡胶(EPDM)电缆绝缘层生产,以达到节能减排、高效生产的目标,需研发低固体填料配方体系的EPDM绝缘材料。本文分别通过添加线性低密度聚乙烯(LLDPE)和少量纳米SiO_(2)两种方法对EPDM进行补强。设计了可光交联的EPDM绝缘材料配方,并系统研究了紫外光交联EPDM材料的力学性能、交联性能、电学性能。结果表明,随着辐照时间的延长,EPDM力学性能明显下降,交联度迅速上升。与EPDM相比,LLDPE/EPDM材料交联程度和力学性能明显升高,当LLDPE含量为10wt%时,LLDPE/EPDM材料断裂伸长率为539%,拉伸强度为12 MPa,邵氏硬度为80 A,可以满足使用要求。对于SiO_(2)/EPDM材料,当SiO_(2)含量为4%(与橡胶的质量比,下同)时,力学性能最优,断裂伸长率为596%,拉伸强度为14 MPa。与EPDM相比,SiO_(2)/EPDM复合材料的硬度变化不大,但交联程度降低,当辐照时间为12 s时,延伸率为40%,但仍可满足使用要求。添加0.5%抗氧剂1010可以抑制材料辐照交联过程中的降解,复合材料的力学性能大幅度提升,同时可以为EPDM绝缘材料提供较好的耐热老化性能。两种适用于紫外光交联技术的EPDM电缆绝缘材料均可满足电缆绝缘使用要求。其中,LLDPE补强材料的交联度和电学性能更优,但是对材料的硬度影响较大,而SiO_(2)对复合材料的硬度几乎没有影响,但是交联度与电学性能略有下降。

关键词：紫外光交联三元乙丙橡胶线性低密度聚乙烯纳米SiO_(2) 抗氧剂

紫外光交联的胶原/纤维素气凝胶的制备及性能

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工程塑料应用 2023年第8期51卷 160-165页

作者：李双雯崔永生刘志董纪马尉然刘硕北华航天工业学院材料工程学院河北廊坊065000 北京铁科首钢轨道技术股份有限公司北京100000 中德应用技术大学材料科学与工程学院天津300130

生物质基气凝胶不仅具有传统气凝胶的优异性能,还保持了生物质出色的生物相容性、生物降解性和亲水性,具有广阔的应用前景。以酶解法制备的胶原蛋白(猪源)和羧基化纳米纤维素为原料(胶原蛋白∶羧基化纳米纤维素质量比为7∶3),利用清洁... 详细信息

生物质基气凝胶不仅具有传统气凝胶的优异性能,还保持了生物质出色的生物相容性、生物降解性和亲水性,具有广阔的应用前景。以酶解法制备的胶原蛋白(猪源)和羧基化纳米纤维素为原料(胶原蛋白∶羧基化纳米纤维素质量比为7∶3),利用清洁高效的紫外光(UV-365 nm)进行照射交联,成功制备了一种稳定多孔的三维气凝胶。重点研究了交联时间、交联方式对于胶原/纤维素气凝胶结构与性能的影响。从扫描电子显微镜图可以明显看出,纤维素在交联的胶原蛋白片层间形成搭接桥梁结构,有效提升了三维网络结构的稳定性。傅里叶变换红外光谱、热重分析及X射线衍射等分析手段证明短时间紫外照射(UV-2 h)可以有效提升胶原/纤维素气凝胶的性能,且不会对其微观结构产生破坏。紫外光照射交联的胶原/纤维素气凝胶表现出优异的物理特征,包括低体积密度(28.7 mg/cm3)、高孔隙率、机械稳定性(100次稳定循环)。

关键词：胶原羧基纤维素紫外光交联稳定性弹性

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紫外光交联对低烟无卤阻燃电缆绝缘材料性能的影响

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中国塑料 2017年第6期31卷 95-99页

作者：马宝红鲍文波姜国发张惠刘建勋黑龙江省润特科技有限公司黑龙江佳木斯154004

研究了紫外光交联对低烟无卤阻燃电缆绝缘材料的热延伸、力学性能及阻燃性能的影响,并利用热失重分析仪研究了绝缘材料的热稳定性及老化性能。结果表明,随着紫外光辐照时间的延长,绝缘材料的热延伸率逐渐减小,交联后绝缘材料的力学性能... 详细信息

研究了紫外光交联对低烟无卤阻燃电缆绝缘材料的热延伸、力学性能及阻燃性能的影响,并利用热失重分析仪研究了绝缘材料的热稳定性及老化性能。结果表明,随着紫外光辐照时间的延长,绝缘材料的热延伸率逐渐减小,交联后绝缘材料的力学性能、耐热性、阻燃性能及电性能明显提高;紫外光交联后,绝缘材料的拉伸强度由交联前的10.0 MPa增加到13.0 MPa;通过158℃热老化实验,绝缘材料的拉伸强度和断裂伸长率的保留率均大于90%;极限氧指数也由33.5%增大到35.0%;体积电阻率由交联前的7.8×1012Ω·m提高到1.1×1013Ω·m;介电强度由33.0 MV/m提高到36.0 MV/m。

关键词：电缆绝缘材料紫外光交联低烟无卤热稳定性阻燃性能

紫外光交联CdS-聚氨酯膜的制备及荧光特性研究

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高分子材料科学与工程 2002年第6期18卷 174-177页

作者：吴承佩刘剑黄度刘天琦郁志新赵爱华中国科学技术大学高分子科学与工程系安徽合肥230026

合成了 Cd S-聚氨酯 (带不饱和端基 )紫外光交联复合物膜 ,采用红外、DSC、DTA、X- ray衍射对交联膜进行了表征。探讨了 Cd2 +与高分子链之间的配位作用 ,Cd S粒子对聚氨酯 Tg 和结晶度的影响 ,着重研究了 Cd S含量、光固化时间、通 H2 ... 详细信息

合成了 Cd S-聚氨酯 (带不饱和端基 )紫外光交联复合物膜 ,采用红外、DSC、DTA、X- ray衍射对交联膜进行了表征。探讨了 Cd2 +与高分子链之间的配位作用 ,Cd S粒子对聚氨酯 Tg 和结晶度的影响 ,着重研究了 Cd S含量、光固化时间、通 H2 S量和 Zn2 +对 Cd

关键词：紫外光交联 CdS-聚氨酯膜制备荧光特性研究复合物

壳聚糖/聚乙烯醇共混超细纤维的制备及紫外光交联研究

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高分子学报 2007年第3期17卷 230-234页

作者：甄洪鹏聂俊孙俊峰郭爽杨冬芝北京化工大学材料科学与工程学院北京100029

用静电纺丝法制备壳聚糖/聚乙烯醇的共混超细纤维,采用扫描电镜考察了纺丝液浓度、共混物配比、喷丝口内径对纤维形貌的影响.此外,为减少壳聚糖/聚乙烯醇纤维膜的溶胀变形,在上述体系中加入可光交联的单体二缩三乙二醇双甲基丙烯酸酯(TE... 详细信息

用静电纺丝法制备壳聚糖/聚乙烯醇的共混超细纤维,采用扫描电镜考察了纺丝液浓度、共混物配比、喷丝口内径对纤维形貌的影响.此外,为减少壳聚糖/聚乙烯醇纤维膜的溶胀变形,在上述体系中加入可光交联的单体二缩三乙二醇双甲基丙烯酸酯(TEGDMA)、引发剂2-羟基-2-甲基-1苯基丙酮(1173),对电纺纤维进行紫外光交联.结果表明,当壳聚糖与聚乙烯醇质量比为8:2的共混体系中加入占混合溶液质量分数4%的TEGDMA、0.12%的1173作为交联剂时,所得的无纺布纤维直径比较均一,平均约为200 nm,经光交联处理后其耐水性能得到提高.

关键词：电纺丝壳聚糖聚乙烯醇超细纤维紫外光交联

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紫外光交联聚乙烯的结晶行为

应用化学 2009年第9期26卷 1019-1022页

作者：唐龙祥严满清刘春华王平华合肥工业大学化工学院合肥230009 安徽大学化学化工学院

采用熔融共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/光引发剂(BDK)/交联剂(TAIC)共混物,在高压汞灯辐照下制备了一系列不同交联程度的样品。通过广角X射线衍射(XRD)与差示扫描量热法(DSC)等测试技术研究了紫外光交联对HDPE的晶体结构及非等温结... 详细信息

采用熔融共混法制备了高密度聚乙烯(HDPE)/光引发剂(BDK)/交联剂(TAIC)共混物,在高压汞灯辐照下制备了一系列不同交联程度的样品。通过广角X射线衍射(XRD)与差示扫描量热法(DSC)等测试技术研究了紫外光交联对HDPE的晶体结构及非等温结晶动力学行为的影响。结果表明,紫外光交联不改变HDPE晶型。随着光交联时间的增加,结晶峰的强度下降,晶粒尺寸变小。随着降温速率的增加,HDPE与交联HDPE(XLPE)的结晶峰变宽,结晶温度(Tp)向低温方向移动,结晶速率变快,结晶度(Xc)下降。相比较而言,XLPE的Tp较低,F(T)较大,Xc较小,结晶活化能(ΔE)较高,表明紫外光交联抑制了HDPE的结晶。

关键词：交联聚乙烯紫外光交联晶体结构差示扫描量热法非等温结晶动力学

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紫外光交联丁腈橡胶及其性能研究

紫外光交联丁腈橡胶及其性能研究

作者：谢飞合肥工业大学

学位级别：硕士

本论文围绕丁腈橡胶紫外光交联与改性开展了一系列研究工作，研究内容与所获结果可分为以下四部分：首先，在光交联剂和引发剂的存在下，研究了紫外光交联丁腈橡胶交联特征及交联前后热力学性能的变化，凝胶含量测试表明试样的凝胶含量... 详细信息

本论文围绕丁腈橡胶紫外光交联与改性开展了一系列研究工作，研究内容与所获结果可分为以下四部分：首先，在光交联剂和引发剂的存在下，研究了紫外光交联丁腈橡胶交联特征及交联前后热力学性能的变化，凝胶含量测试表明试样的凝胶含量随着辐照时间的增加快速上升，10s时达到最大值81.5%;随着辐照的增加，试样的力学性能和耐油性均有显著提高;热重分析法(TGA)表明光交联提高了丁腈橡胶的热稳定性，经过5s辐照的试样热稳定性最好;差示扫描量热法(DSC)和动态热力学性能(DMTA)的结果表明，经紫外光交联后，试样的玻璃转化温度(Tg)和储存模量(E’)均有了一定程度的上升。其次，采用紫外光对丁腈橡胶/白炭黑（NBR/silica）共混体系进行光交联改性，并探究丁腈橡胶/白炭黑光交联特性及白炭黑用量对共混体系相关性能的影响。凝胶含量实验表明，随着白炭黑用量的增加，凝胶含量先上升后下降，在50phr时出现最大值，拉伸强度显著上升，断裂伸长率下降。热延伸和TGA测试表明材料热稳定性提升。DMTA测试反映了材料刚性的增加抑制了分子链的运动，从而导致储存模量E’和玻璃转化温度上升。接下来，对共混质量比50:50的丁腈橡胶/高密度聚乙烯(NBR/HDPE)热塑性弹性体进行紫外光交联改性，确定光引发交联NBR/HDPE的最佳条件。并探究光照时间和增容剂乙烯乙酸乙酯接枝马来酸酐(EVA-g-MA)用量的变化对NBR/HDPE共混物性能的影响。实验结果表明，凝胶含量随辐照时间的延长而增加,8s时达到最大值89.2%;随着辐照时间的增加，材料力学性能、耐油性和电绝缘性显著提高;增容剂EVA-g-MA可以同时提高试样的拉伸强度和断裂伸长率，但会降低试样的耐油性和电绝缘性;扫描电镜(SEM)分析表明，紫外光交联和EVA-g-MA的加入可提高两相相容性;DSC说明随着光交联时间的增加，材料的结晶度先上升后降低。最后，在丁腈橡胶中添加氢氧化镁(MH)和十溴二苯乙烷(DBOPE)进行阻燃改性。同时对比光交联前后阻燃材料物理性能和阻燃性能。结果表明，当MH和DBOPE含量为50：50时材料的垂直燃烧达到V-0级，LOI提高到48;热延伸表明在紫外光的作用下试样发生了交联，交联程度随DBOPE的增加而上升。同交联前相比，交联后的试样力学性能得到较大程度的改善，氧指数平均降低了约2%，而UL-94垂直燃烧等级不变。

关键词：丁腈橡胶紫外光交联白炭黑热塑性弹性体阻燃

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紫外光交联聚乙烯空间电荷与电导特性研究

紫外光交联聚乙烯空间电荷与电导特性研究

作者：孙麒富哈尔滨理工大学

学位级别：硕士

已有研究证实,紫外光交联聚乙烯耐水树性能较好,局部放电量小且生产效率高适合于大长度海缆制造。为了保证交联效率,紫外光交联聚乙烯通常对线性低密度聚乙烯(LLDPE)进行交联,由于线性低密度聚乙烯具有更高的结晶度,且电性能优异,我们... 详细信息

已有研究证实,紫外光交联聚乙烯耐水树性能较好,局部放电量小且生产效率高适合于大长度海缆制造。为了保证交联效率,紫外光交联聚乙烯通常对线性低密度聚乙烯(LLDPE)进行交联,由于线性低密度聚乙烯具有更高的结晶度,且电性能优异,我们试图研究紫外光交联聚乙烯作为直流电缆的绝缘材料可行性。本文选用低密度聚乙烯(LD200GH)和两种线性低密度聚乙烯(LL3910AA、DFDA7042)作为基体材料,分别添加四种不同的抗氧剂(抗氧剂300、抗氧剂1010、抗氧剂1035、抗氧剂1076),比较三种聚乙烯的空间电荷和电导特性,并分析抗氧剂对其影响。并对LLDPE进行紫外光辐照交联,LDPE进行过氧化物化学交联,比较交联后的空间电荷分布和电导特性,并分析原因。本文所得结论如下:(1)DSC和XRD结果表明,LDPE、LLDPE7042和LLDPE3910的结晶度分别为34.48%,36.39%和51.82%。与LDPE相比较,两种线性低密度聚乙烯具有更高的结晶度和熔融温度,其中,LLDPE3910的结晶度最高,具有最小的电导率,并且电导率随温度上升变化较小,添加抗氧剂后对电导率几乎无影响,原因可能是LLDPE3910的结晶度达到51.82%,自由体积降低,载流子迁移率低所致。(2)空间电荷试验表明,LDPE和LLDPE7042的空间电荷特性主要表现为异极性电荷,而LLDPE3910则无明显空间电荷。表明LLDPE3910较高的结晶度抑制了杂质离子在电场下的定向迁移。添加抗氧剂后,LDPE的空间电荷注入现象明显,暗示抗氧剂促进了电荷的注入。LLDPE3910在添加抗氧剂后空间电荷无明显变化。原因可能是LLDPE3910分子不存在长支链,分子量分布更窄,内部规整度较高,使得电极与材料的界面处缺陷密度较低,从而电荷注入量较低。(3)通过两种引发剂和交联剂的搭配对LLDPE3910进行了紫外光辐照交联。空间电荷实验结果表明,采用小分子引发剂和交联剂制备的XLLLDPE3910BP的异极性空间电荷要比大分子引发剂和交联剂制备的XLLLDPE3910BPL多。原因是交联过程中产生大量的交联副产物,其中小分子的引发剂和交联剂产生的交联副产物分子较小,迁移率较高。和经过氧化物交联获得的交联聚乙烯相比,紫外光交联获得的交联聚乙烯没有明显的电荷注入现象,可能与LLDPE3910结晶度高,分子链段规整度高有关。

关键词：线性低密度聚乙烯低密度聚乙烯空间电荷电导率紫外光交联

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紫外光交联无卤阻燃聚烯材料及其性能研究

紫外光交联无卤阻燃聚烯材料及其性能研究

作者：王亚柯合肥工业大学

学位级别：硕士

目前阻燃领域绿色环保的呼声日益高涨,无卤阻燃剂金属氢氧化物,如氢氧化镁(MH)受到了越来越多的重视。然而使用MH进行无卤阻燃聚烯烃材料时存在着阻燃效率低、填充量高等缺点,严重影响了该阻燃剂的使用。本论文通过对无卤阻燃聚烯烃材... 详细信息

目前阻燃领域绿色环保的呼声日益高涨,无卤阻燃剂金属氢氧化物,如氢氧化镁(MH)受到了越来越多的重视。然而使用MH进行无卤阻燃聚烯烃材料时存在着阻燃效率低、填充量高等缺点,严重影响了该阻燃剂的使用。本论文通过对无卤阻燃聚烯烃材料进行增效和紫外光交联的方法来改善复合材料的力学、阻燃和热性能。主要研究内容有：1.研究了气相二氧化硅(SiO2)和甲基乙烯基硅橡胶(MVQ)分别与MH以及三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)在乙烯-醋酸乙酯共聚物(EVA)材料中的协同阻燃和力学增强作用。通过垂直燃烧(UL-94)、氧指数(LOI)等阻燃性能测试和力学性能测试数据对比发现适量的Si02更能够起到阻燃协效和力学增强的作用。2.研究了三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)在EVA/MH复合材料体系中的协效阻燃作用。加入不同的相容剂的对EVA/MH/MCA复合材料性能进行优化,通过阻燃性能和力学性能测试表明,适量的马来酸酐接枝乙烯-乙酸共聚物(EVA-MA)对复合材料的性能优化最佳。3.研究了EVA/MH无卤阻燃复合材料在光引发剂下的紫外光交联及其相关性能。采用凝胶含量测定、热延伸试验、UL-94垂直燃烧试验、极限氧指数(LOI)、扫描电镜(SEM)、热重分析、拉伸测试等表征了复合材料的交联度、阻燃性能、热性能和力学性能。凝胶含量和热延伸测试结果证明紫外光可以对复合材料快速交联。光照交联后,材料的拉伸强度得到明显提高,断裂伸长率略有下降。LOI、TGA、SEM测试表明光交联的复合材料试样比未交联的试样具有更好的阻燃性能和热稳定性。4.对乙烯辛稀共聚物POE/MH无卤阻燃复合材料进行了紫外光交联研究。采用凝胶含量测定手段研究了POE/MH复合材料的光交联反应速率,优化了光引发剂配方体系,并研究了紫外光交联对POE/MH复合材料力学性能和热老化性能的影响。

关键词：乙烯-醋酸乙烯共聚物氢氧化镁紫外光交联力学性能无卤阻燃