高強(qiáng)度阻燃導(dǎo)電尼龍材料制備
尼龍(PA)作為工程塑料具有較高的強(qiáng)度、優(yōu)異的耐熱性能、良好的尺寸穩(wěn)定性等特點(diǎn)，廣泛用于機(jī)械、汽車(chē)、儀表等領(lǐng)域。隨著電子工業(yè)及信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的迅速發(fā)展，對(duì)于功能性聚合物材料的需求越來(lái)越迫切，導(dǎo)電PA具有易加工、尺寸穩(wěn)定性好、電阻率可調(diào)節(jié)幅度大等特點(diǎn)，在微波吸收、電磁屏蔽、井下作業(yè)等領(lǐng)域備受歡迎。另外，隨著歐盟RolS指令的提出，無(wú)鹵阻燃已成為阻燃材料發(fā)展的必然趨勢(shì)口。因此，紅磷防火PA6制備具有優(yōu)異導(dǎo)電性能、阻燃性能、加工性能的高強(qiáng)度PA材料以適應(yīng)產(chǎn)業(yè)發(fā)展需求，滿(mǎn)足特殊場(chǎng)合對(duì)尼龍材料高導(dǎo)電性、高阻燃性、高強(qiáng)度的使用要求
在高強(qiáng)度阻燃導(dǎo)電PA66材料的制備中，導(dǎo)電填料采用CB和CF復(fù)合體系，并適量增加導(dǎo)電填料中CF的含量，再配合紅磷母粒，紅磷防火PA6可有效兼顧材料的導(dǎo)電性能和阻燃性能。(2)采用低相對(duì)黏度的基體樹(shù)脂可明顯提高材料的加工性能，改善相應(yīng)制品的外觀質(zhì)量。(3)以牌號(hào)為EPR24的PA66為基體樹(shù)脂，當(dāng)紅磷母粒質(zhì)量分?jǐn)?shù)為12％、導(dǎo)電填料中CB與CF質(zhì)數(shù)為40％時(shí)，所制備的高強(qiáng)度阻燃導(dǎo)電PA66材料的阻燃等級(jí)達(dá)到uL 94 V_0級(jí)，P 為7．6×10 Q，彎曲強(qiáng)度，拉伸強(qiáng)度和缺口沖擊強(qiáng)度分別為298，210 MPa和20 kJ／m2，完全滿(mǎn)足客戶(hù)要求，已成功應(yīng)用于某電力系統(tǒng)部件。
玻纖增強(qiáng)尼龍廣泛應(yīng)用于電子、電氣、汽車(chē)等領(lǐng)域，因此無(wú)鹵阻燃玻纖增強(qiáng)尼龍新材料的研究和開(kāi)發(fā)是十分重要的，紅磷防火PA6特別是于2006年7月1日正式實(shí)施歐盟RoHS指令，《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》，對(duì)無(wú)鹵阻燃材料的研究更得到了各國(guó)的高度重視，產(chǎn)品的市場(chǎng)需求也更加迫切。
對(duì)玻纖增強(qiáng)材料，其*終性能不僅取決于增強(qiáng)體和基質(zhì)的性質(zhì)，而且也決定于兩相界面的性質(zhì)。作為基質(zhì)和增強(qiáng)體聞的橋梁，界面是復(fù)合材料非常重要的微觀結(jié)構(gòu)，其對(duì)材料的物理、化學(xué)和機(jī)械性能都有著重要的影響，然而纖維和基質(zhì)尼龍間的作用是較弱的，因此改善的界面粘結(jié)程度是非常重要的，也是復(fù)合材料研究的熱點(diǎn)。
高分子材料按特性分為塑料、橡膠、合成纖維，它們正迅速代替?zhèn)鹘y(tǒng)的鋼材、金屬及木材、棉等天然聚合物，廣泛應(yīng)用于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的各個(gè)部門(mén)，已成為現(xiàn)代生活中衣食住行用各個(gè)方面不可缺少的材料。目前高分子材料的年產(chǎn)量中，塑料約1．5億噸，合成纖維O．3億噸，合成橡膠約O．1億噸，而且每年還有增加的趨勢(shì)。但是大多數(shù)高聚物及天然高聚物屬于易燃、可燃材料，紅磷防火PA6在燃燒時(shí)熱釋放速率大，熱值高，火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?，不易熄滅，有時(shí)還產(chǎn)生濃煙和有害氣體，造成對(duì)環(huán)境的危害，對(duì)人們的生命**形成巨大的威脅。
近年來(lái)火災(zāi)頻繁，特大火災(zāi)事故常有發(fā)生，從《中國(guó)火災(zāi)統(tǒng)計(jì)年鑒》中反映的火災(zāi)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)表明，1950年至2000年51年問(wèn)，我國(guó)共發(fā)生火災(zāi)約344．7萬(wàn)起，死亡約16．8萬(wàn)人，受傷約31．9萬(wàn)人，直接經(jīng)濟(jì)損失180．4億元，2006年，全年共發(fā)生火災(zāi)22．27萬(wàn)起，直接經(jīng)濟(jì)損失17．2億元，其中重特大火災(zāi)200起，死亡1517人，受傷1418人，直接財(cái)產(chǎn)損失1．7億元；農(nóng)村共發(fā)生火災(zāi)7．3起，死亡1026人，傷783人，直接財(cái)產(chǎn)損失4．0億元；城鄉(xiāng)居民住宅共發(fā)生火災(zāi)5．0起，死亡1093人，傷628人，直接財(cái)產(chǎn)損失1．7億元；火災(zāi)給人類(lèi)帶來(lái)的災(zāi)難和教訓(xùn)是慘痛的。因此，高分子材料阻燃已經(jīng)成為一個(gè)不可忽視的社會(huì)重大問(wèn)題。
紅磷防火PA6隨著人們防火**意識(shí)的提高，具備阻燃性能的材料在日常生活以及工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。工程塑料作為一種應(yīng)用重要程度日益提高的新興材料，其大多面臨比較苛刻的使用環(huán)境，如高溫、高濕度、高電壓等，工程塑料的阻燃性能在許多場(chǎng)合成為一個(gè)至關(guān)重要的因素，特別是電氣用途，如接線(xiàn)柱、插座、開(kāi)關(guān)等，因此，工程塑料阻燃改性亦由此成為一個(gè)日益注目課題。
工程塑料阻燃品種從加工、使用、成本、**等角度考慮，一般需滿(mǎn)足以下要求：
(1)阻燃性能要高。這是對(duì)阻燃劑的*基本的要求，而且要求在盡可能小的添加量下達(dá)到一定的阻燃效果(如UL94V-O級(jí))。
機(jī)械性能。由于阻燃劑的加入大多會(huì)對(duì)原基體樹(shù)脂的機(jī)械性能造成一些降低(如抗沖擊性能等)，要求盡可能減少降低的程度。
(2)電性能。有些阻燃劑的加入會(huì)破壞原基體樹(shù)脂良好的電氣絕緣性能。在電氣應(yīng)用領(lǐng)域尤其重要，通常要求阻燃劑的加入，不改變高分子材料固有的物性，如耐熱性、機(jī)械強(qiáng)度、電性能。
(3)熱穩(wěn)定性能。因?yàn)楦邷乜墒贵w系中的阻燃劑產(chǎn)生熱分解，此現(xiàn)象尤其出現(xiàn)在鹵素阻燃產(chǎn)品中，熱分解產(chǎn)生酸性物質(zhì)，進(jìn)一步對(duì)塑料的機(jī)械性能產(chǎn)生**影響，還會(huì)腐蝕螺桿。通常對(duì)阻燃劑要求其分解溫度不應(yīng)太高，但在加工溫度下又不能分解。
(4)加工性能。阻燃塑料品種與普通非阻燃品種相比，相對(duì)流動(dòng)性較差，加工相對(duì)困難，工藝條件允許范圍較狹窄。有些阻燃品種還會(huì)對(duì)加工設(shè)備造成**影響。
(5)價(jià)格。評(píng)價(jià)價(jià)格應(yīng)該從阻燃劑的成本、添加量、*終阻燃塑料的比重及可回收使用的程度等因素考慮，要求阻燃劑廉價(jià)易得。
(6)毒性及環(huán)境污染問(wèn)題。這在國(guó)際上歷來(lái)是一個(gè)非常受注目的問(wèn)題。近年來(lái)，國(guó)內(nèi)在環(huán)保方面越來(lái)越重視。國(guó)內(nèi)用戶(hù)的環(huán)保意識(shí)越來(lái)越強(qiáng)，對(duì)產(chǎn)品的環(huán)保要求也越來(lái)越高。所以要求阻燃劑具有毒性小，在燃燒時(shí)不產(chǎn)生毒性氣體。
(7)其他。如著色性能，鐳射印刷性能等。