阻燃玻纤增强尼龙66的研制及其应用

研究红磷阻燃母粒对玻纤增强尼龙66(PA66)阻燃性能的影响。结果表明,当红磷阻燃母粒的用量为14份时,玻纤增强PA66的阻燃等级可达到FV-0级;当红磷阻燃母粒的用量为12份并加入9份增容剂及少量氢氧化铝和氢氧化镁时,玻纤增强PA66具有较优异的综合性能,用该材料制作的空调继电器外壳和底板取得较好的使用效果。

玻纤增强尼龙66人工加速光老化性能的研究

采用扫描电子显微镜、傅里叶变化红外光谱和X射线光电子能谱仪对人工光加速老化过程中玻纤增强尼龙66复合材料的光老化性能进行了初步分析研究,结合材料力学性能变化规律,分析认为光加速老化过程中材料发生了自由基光氧化反应,导致分子链结构中C-C、C-N等化学键的断裂,材料表面出现了龟裂、粉化以及纤维的剥离和脱落等光老化现象,材料内部由于受光照影响较小,并未出现明显的光老化现象。

硼酸锌对氮磷协效阻燃玻纤增强尼龙66性能的影响

为提高三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和二乙基次膦酸盐(OP)协效阻燃玻纤(GF)增强尼龙66(PA66)的综合性能,引入少量的无机阻燃剂硼酸锌(ZB)作为协效剂,系统研究了不同添加量的ZB对阻燃材料的阻燃性能、热稳定性、力学性能和白度的影响。结果表明,当MPP和OP的总添加量为15%,复配0.5%的ZB时,阻燃GF增强PA66的垂直燃烧阻燃等级达到UL94 V–0级,且热释放总量由MPP/OP体系的15.4 k J/g降为13.7 k J/g;ZB的引入促进了连续、致密炭层的形成,增强了凝聚相阻燃;ZB增强了阻燃材料的热稳定性,ZB复配量为1.0%的阻燃材料的初始降解温度提高到了301℃,有效避免了加工过程中的降解;当ZB添加量为1.0%时,阻燃材料的拉伸强度和缺口冲击强度分别为100.9 MPa和4.22 k J/m^2,均优于未添加阻燃剂的纯GF增强PA66;同时,样品的白度得到了明显提升,有利于阻燃GF增强PA66的工业化应用。

耐水解玻璃纤维增强尼龙66的制备及性能研究

制备了长玻璃纤维(LGF)和短玻璃纤维(SGF)增强尼龙66(PA66),考察了GF、GF分散剂、耐水解改性剂(MPP)对增强PA66性能的影响。结果表明,选择SGF可获得较好力学性能和表面质量的增强PA66;随着SGF含量的增加,材料的拉伸强度、弯曲强度有大幅度的提高,冲击强度则先升高后降低;GF分散剂的加入改善了材料的表面质量;MPP的加入使材料的耐水解性有明显提高。

短切碳纤维增强尼龙66平板抗冲击性能研究

碳纤维增强塑料是近几年新兴的优异轻质材料,被广泛用于汽车、电子、电器等行业的外壳零件,这些零件在使用过程中经常有被撞击或跌落的风险,所以对产品的抗冲击性能要求非常高。为了加深对短切碳纤维增强塑料抗冲击性能的了解,以短切碳纤维增强PA66平板为研究对象,开展落锤冲击试验。对试验后的损伤断口进行超声形貌检测和SEM断面形貌检测,通过研究平板冲击损伤模式和冲击过程位移-冲击载荷曲线,对比分析碳纤维含量对短切碳纤维增强PA66平板损伤行为和抗冲击性能的影响。结果表明:冲击过程中碳纤维增强PA66平板中除了尼龙基体的断裂和裂纹扩展外,还发生了纤维拔出和纤维断裂;随着碳纤维含量的增加,塑料平板冲击损伤面积和裂缝数目显著减小,比吸能显著提高,材料的抗冲击性能显著提高。

短切碳纤维增强尼龙66的流变性能

聚合物流变性能是影响复合材料性能的重要因素,本文对SCF/PA66共混体系流变性能进行了研究。通过熔融共混法制备不同纤维含量的短切碳纤维增强尼龙66(SCF/PA66)复合材料,采用毛细管流变仪、扫描电镜和旋转流变仪研究了纤维含量和频率等对SCF/PA66共混体系流变性能的影响。结果表明:SCF/PA66为非牛顿流体,加入SCF后非牛顿系数减小,稠度系数变大;当SCF为10wt%时,熔体表观黏度最小,当SCF为20wt%和40wt%时,熔体表观黏度最大;加入较多SCF后,共混体系的储能模量和损耗模量会大幅提高,当SCF为20wt%时,复合体系损耗因子小于1,材料的弹性响应始终占优。

无卤阻燃长玻纤增强尼龙66的制备及性能表征

以二乙基次膦酸铝(ADP)为阻燃剂,三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)和氧化铈(CeO_2)为阻燃协效剂制备了无卤阻燃长玻纤增强尼龙66(LGF/PA66)复合材料。当LGF/PA66/ADP/MPP/CeO_2质量比为30/55/10/3/2时,制备的复合材料垂直燃烧可以达到UL-94 V-0等级。扫描电镜和锥形量热仪分析测试表明:MPP通过气相阻燃可以有效地抑制玻纤的灯芯作用,CeO_2可以催化PA66成炭,使炭层更致密,同时降低了最大热释放速率,具有良好的阻燃协效作用。

无卤阻燃增强尼龙66的研制

在尼龙66中添加无卤复合阻燃剂TA-160228%(质量分数,下同),相容剂4%及玻纤30%制得了一种阻燃增强尼龙66,其垂直燃烧(1.6mm)达阻燃级FV-0,漏电痕迹指数为500V,热分解温度为345℃。

高CTI值、无卤阻燃玻纤增强尼龙66的研究及应用

采用红磷母粒及适当的添加剂制备了无卤阻燃玻纤增强尼龙66材料。结果表明,该材料具有较好的阻燃性能、力学性能及电绝缘性能,其相比漏电起痕指数已达到600。此外,该材料还具有对白银、紫铜及黄铜等电极的低腐蚀性。该材料已接近或达到德国BASF公司A3X3G5材料的性能。用该材料制备的接触器、断路器外壳具有良好的阻燃性能及电绝缘性能,产品质量已得到了客户的认可。

无卤阻燃增强尼龙66提高氧指数的研究

采用红磷阻燃母料(RPM440)阻燃的30%玻纤增强尼龙66,其氧指数只有27.2%,为了提高阻燃尼龙66材料的氧指数使其达到28%以上,在该阻燃材料体系中添加一些其他的无卤阻燃剂或阻燃协效剂,如氰尿酸三聚氰胺盐(MCA)、有机纳米蒙脱土(OMMT)。结果表明,当采用RPM440,添加4%MCA,OMMT质量分数分别为2%和3%时,都可以提高阻燃材料的氧指数达到28%以上;当采用RPM440与另一种红磷阻燃母料(RPM440W)复配,或单独采用RPM440W并添加3%OMMT也可以提高阻燃材料的氧指数达到28%以上。

阻燃增强尼龙66的抗粘锡性能研究

研究几种表面两性物质对阻燃增强尼龙66抗粘锡性能的影响。结果表明,含氟的低分子两性物质可以较大程度地降低阻燃增强尼龙66的表面能,大大改善用该材料制成的塑料件的抗粘锡性能。

玻纤增强尼龙66的固相增黏工艺

研究了盐浴温度和时间对玻纤(GF)增强尼龙66 (PA66)中提取物含量及其熔体流动速率(MFR)、相对黏度、黄变指数和熔融与结晶行为的影响,结果表明,GF增强PA66在高温和高真空条件下可以实现较好的增黏效果。当盐浴温度为190℃、盐浴时间为6h时,对GF增强PA66进行固相增黏,增黏样品中抽提物的含量降低到0.16%,增黏样品的结晶更加完善。在盐浴温度为130～170℃进行增黏,随着盐浴时间的增加,增黏样品的相对黏度和黄变指数提高较缓慢,但是MFR降幅较大;在盐浴温度为190℃进行固相增黏,当盐浴时间为6h时,增黏效果明显,但黄变指数增幅较大,MFR降幅也较大,增黏样品的相对黏度升至3.33,黄变指数达到47.3,MFR为11.1g/(10min)。

纤维增强PA66注塑熔接痕性能的工艺优化

针对注塑过程中纤维增强PA66制品出现的熔接痕缺陷,利用Taguchi方法设计了L9实验矩阵,分析了注塑压力、熔体温度、注射速率和保压压力等工艺因素对注塑件熔接痕拉伸强度的影响,预测了最大拉伸强度和最佳工艺条件,与实验结果具有很好的一致性。

玻璃纤维增强PA66厚壁注塑件翘曲变形研究

以玻璃纤维增强尼龙66注塑的厚壁件为对象,从制品结构、模具设计及注射成型过程中各工艺参数如模具温度、熔体温度、保压压力、保压时间等方面研究了其翘曲变形的成因,发现浇口位置的变更对产品的翘曲变形影响很大。

挤出循环对玻纤增强PA66复合材料流变性能和力学性能的影响

通过双螺杆挤出机对w=35%玻纤增强尼龙66(PA66/GF35)复合材料进行循环加工,研究了挤出循环次数对PA66/GF35的流变性能、热性能、玻纤长度和力学性能的影响。结果表明:随挤出循环次数的增加,PA66/GF35复合材料的熔体体积流动速率逐渐增加,表观黏度显著下降;多次挤出加工使PA66基体发生热氧降解,特性黏度逐渐减小,熔点、结晶温度、结晶度略有降低;玻纤断裂,玻纤保留长度变短。PA66/GF35复合材料的力学性能随挤出循环次数的增加逐渐下降,经4次挤出循环后其拉伸强度、弯曲模量和冲击强度分别下降了38.41%、21.73%和67.33%。

玻纤增强PA66材料尺寸稳定性影响因素的研究

通过双螺杆挤出机熔融共混制备玻纤增强尼龙66(PA66)材料,研究了环境湿度、吸水率、成核剂对玻纤增强PA66材料尺寸稳定性的影响。结果表明:环境湿度越高、时间越长,玻纤增强PA66材料尺寸变得越大,且在垂直流动方向上的材料尺寸变化大于流动方向上的;环境湿度越低达到相同吸水率的时间越长,吸湿溶胀作用越明显,玻纤增强PA66材料尺寸变化越大;随着成核剂含量增加,玻纤增强PA66材料尺寸稍微变小,成核剂用量为0.50份时达到最小值,再增加其用量材料尺寸基本不变化。

废胶粉、滑石粉改性PA66/GF复合材料的制备与性能

采用硅烷偶联剂KH560表面改性废胶粉(WRP)、环氧树脂E44改性滑石粉(Talc),以尼龙(PA)66/玻璃纤维(GF)复合材料为基体,制备了WRP,Talc及两者协同改性的PA66/GF复合材料,研究了WRP,Talc及两者协同作用对复合材料力学性能、结晶性能和热稳定性能的影响。结果表明,当3份WRP经过1份KH560处理后,其与PA66/GF基体间的界面粘结性明显得到改善,其改性的复合材料弯曲强度和冲击强度最高,分别比PA66/GF基体提高了11.09%和2.05%。当1份Talc经过3份E44处理后,其在基体中具有良好的分散性,改性的复合材料弯曲强度和冲击强度达到最大,分别比基体材料提高了13.89%和8.42%。WRP与Talc均能促进复合材料的结晶,但两者协同作用对复合材料结晶性能没有明显的影响。采用1份KH560处理的3份WRP协同3份E44处理的1份Talc对复合材料进行改性,可使弯曲强度和冲击强度相比基体分别提高16.97%和6.25%,且使复合材料具有良好的热稳定性能,达到了低成本WRP和Talc改性制备高性能橡塑复合材料的目的。