保护层,因此降低了氧气扩散和气相与固相之间的 热量和质量传递,抑制了炭氧化过程,降低了燃烧 放热。
在非玻璃增强的尼龙中要达到V- 0级需要7%的 红磷。对于玻璃增强的尼龙66 ,由于其较高的加 工温度(约280℃) ,而只能用红磷,不能用其它含 磷阻燃剂。红磷的优点是有效磷含量高,在燃烧 时比其它含磷化合物产生更多的磷酸。达到相同 的阻燃等级时,红磷的添加量比其它的阻燃剂更 低,使尼龙能较好的保持自身的力学性能。作为 阻燃剂的红磷的主要缺点是它的红颜色、易燃和 通过与水反应生成高毒性的磷化氢(膦) 。为避免 红磷氧化,其表面覆盖上树脂。用稳定剂(如金属 氧化物) 可以降低磷化氢含量。
图3 玻纤增强PA266 复合材料的 简支梁缺口冲击强度与玻纤含量的关 系
图4 玻纤增强PA266 复合材料的简支梁 无缺口冲击强度与玻纤含量的关系
采用无机填料填充改性可降低成 本,但研究结果表明,在尼龙66中 加入刚性粒子时,常在提高材料刚 性的同时,降低了材料的韧性,填 充量越高,其作用越显著;在另一 些场合采用弹性体增韧尼龙66 , 使材料提高了韧性,改善了低温冲 击性能,但又使刚性下降。为了平 衡冲击性能和刚性,提高材料的综 合性能与降低成本,可采用PA66 弹性体- 刚性体三元共混复合的 办法,以获得增强增韧尼龙66工程 塑料,扩大其应用范围。
含磷添加剂主要在凝聚相中作用,阻燃机理为: (1) 形成磷酸酐作为脱水剂,并促进成炭。炭的生
2.3.1.1 玻纤类型的选择 玻纤的性能取决于其组成,玻纤按成分主要分
无碱铝硼硅酸盐(简称无碱玻纤) 和有碱硼硅酸 盐(简称中碱玻纤)。E 玻纤:为普通级,硅酸铝硼玻璃,碱金属氧化物含量不超过0.8% ,玻璃 组成中存在碱成分时,碱变成NaOH、Kaiyun官网登录碳酸钠 等,这些碱溶液破坏玻璃的硅酸构造,引起玻 璃的风化,所以玻璃中碱成分含有率越高。越 容易引起强度和电绝缘性降低的现象。因此树
2.3.1 玻璃纤维增强改性PA66 由于玻璃纤维(GF) 的强度和杨氏模量比
PA66 大10~20 倍,线 ,且有耐热和耐化 学药品性好等特点,国内外对GF 增强 PA66 含量逐步提高
玻纤增强聚合物基复合材料只有形成有 效的界面粘结才能具有优良的性能。对 玻纤增强热固性树脂或极性热塑性树脂 复合材料,可采用偶联剂对玻纤表面进 行表面处理,使树脂与玻纤表面形成化 学键,从而获得有效的界面粘结。常用 的偶联剂为硅烷类物质,如KH2550。
PA66在聚酰胺材料中有较高的熔点。它是一种半晶 体-晶体材料。PA66在较高温度下也能保持较强的强 度和刚度。
为了提高PA66的机械特性,经常加入各种各样的改 性剂。玻璃纤维就是最常见的添加剂,有时为了提 高抗冲击性还加入合成橡胶,如EPDM和SBR等。
PA66的粘性较低,因此流动性很好(但不如PA6) 这个性质可以用来加工很薄的元件。它的粘度对温 度变化很敏感。
无机磷酸盐主要是聚磷酸铵(APP) ,在阻燃涂 层中广泛应用。因为它能催化有机材料的成 炭,生成膨胀的保护炭层。低浓度的APP 对尼 龙的阻燃效果不佳,在高浓度时非常有效。聚 磷酸铵(APP) 通过降低聚酰胺的降解温度、 改变最终气相产物的组成参与了聚酰胺的热 降解过程,同时在聚合物基体上形成蜂窝状炭 化覆盖层,隔断两相界面的热量和物质传递,起 到了保护基体的作用。
PA66 是结晶性聚合物,如不加阻燃剂,其阻 燃性较差,只有加入阻燃剂后才能大大提高。 适用于尼龙的阻燃剂主要有卤系阻燃剂、 磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、无机阻燃剂。 卤系阻燃剂由于燃烧时产生的烟雾中含有 氢卤酸,导致对电路系统和其他金属的腐 蚀;同时氢卤酸对人的呼吸系统及其他系 统刺激性强;另外某些卤系阻燃剂的燃烧 和再循环会形成的化合物对环境造成负面 影响。因此改性尼龙的动向之一是开发无 卤阻燃高性能尼龙。
磷氮类包括磷胺和氧氮化磷(PON)n 。磷胺 (PN2H)x ,是难熔的类陶瓷物质。磷胺的热稳定性 好(高于380℃) ,颜色浅,所以它在高温加工的高分 子材料中得以应用。但与红磷比较,磷胺的优点在 于其颜色浅,不放出膦。氧氮化磷(PON)n 是另一 种在尼龙中有效的磷氮类阻燃剂。含30 %的 ( PON)n 可使尼龙6的LOI值由22增至32 。 (PON)n 和Fe2O3结合在UL94 试验中能达到V - 0 级。(PON)n 促进尼龙6的深度成炭。
聚酰胺(PA) 由于主链中有强极性的酰胺基, 酰胺基间的氢键使分子间的结合力增强,易 使结构发生结晶化,所以具有良好的物理力 学性能,如强度高、刚性好、抗冲击、耐油 及化学品、耐磨和自润滑等优点,尤其是 硬度、刚性、耐热性和蠕变性能更佳;但 尼龙在干态和低温下的冲击性能较差,弹性 模量小,特别是因为吸水性较高而影响制品 的尺寸稳定性,不能满足耐环境应力以及加 工精度高的要求。
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