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聚乙烯改性及其在缆索护套中的应用
| 论文题名： | 聚乙烯改性及其在缆索护套中的应用 |
| 关键词： | 高密度聚乙烯;共混改性;紫外光辐照;缆索护套;抗老化性能;炭黑含量 |
| 摘要： | 目前国内桥梁缆索护套一般采用高密度聚乙烯(HDPE)，但其在自然条件下达不到长期使用的目的，为制备出耐候性好的护套材料，本文从以下几个方面进行了研究。 超高分子量聚乙烯(UHMWPE)具有优良的耐候性，耐紫外光性能，本文采用UHMWPE与HDPE共混改性，以提高护套料的抗紫外线性能。因为考察护套料的老化试验时间长，自制了310nm的高功率(3KW)高辐照强度(89w/m2)紫外老化箱，对共混改性样品进行加速老化试验，与自然条件下间接换算，人工加速老化大约大于300h相当于自然条件下100年。发现在UHMWPE与HDPE配比为1:1时，与纯的HDPE相比，在紫外光照射7h时其断裂伸长保留率依然保持在80%，优于日本树脂，但加工性能相对较差；当UHMWPE与双峰聚乙烯(BPE)的配比为3:7时，抗紫外线性能稍低于UHMWPE与HDPE配比为1:1的样品，但与纯的BPE相比，抗紫外线性能得到提高，而加工性能好于UHMWPE与HDPE配比为1:1的样品。通过傅里叶变换红外(FTIR)和扫描电子显微镜(SEM)对不同辐照时间的样品分析可知:老化层出现了C=0的特征吸收，表面出现了裂纹，这是由于聚乙烯主链发生断裂并被部分氧化所引起的。通过对不同辐照时间样品的结晶度分析，发现无规律性变化，这可能是在高强度紫外光辐照下，样品出现了复杂的物理-化学变化。 为了进一步提高改性样品的抗老化性能，在确定基料配方的基础上，固定抗氧剂，抗紫外线剂用量，探讨了炭黑种类及用量对提高抗紫外线性能的影响，发现炭黑含量在2.5phr，助剂含量不超过于0.5phr时抗紫外线性能最佳。通过对比试验可知，无论是基料还是黑色护套料，其抗紫外线性能明显好于日本树脂与日本黑色护套料。因此用UHMWPE进行改性能明显提高样品的抗紫外线性能，达到了桥梁护套的要求。 |
| 作者： | 吕晓雷 |
| 专业： | 材料学 |
| 导师： | 陈明清 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 江南大学 |
| 学位年度： | 2009 |
| 正文语种： | 中文 |
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