無鹵阻燃GF/PA66的阻燃與力學性能
潤滑劑對材料阻燃性能的影響
在玻璃纖維增強尼龍66的加工過程中,由于玻璃纖維的存在以及其他一切助劑的加入,會使樣品表面變得粗糙,產生玻璃纖維外露,不和于加工且影響外觀及玻纖的分散,潤滑劑在玻纖增強塑料中能起到防止玻纖外露,提高加工流動性,降低螺桿扭矩,PA66加纖15提高制品表面光潔度的作用。所以常常在原料中加入少量潤滑劑皿),以此改善尼龍66制品的外觀。雖然添加量非常少,僅為0.7%左右,但是對材孝葺的各種性能也會產生或多或少的影響
潤滑劑對材料力學性能的影晌
玻璃纖維的存在,易于產生玻纖外露現象,對加工及產品性能產生**影響,為增加材料的表面光潔度,在材料中加入不同的潤滑劑,并對其力學性能進行測試與對比,從而確定適于阻燃玻纖增強尼龍66體系得適宜助劑,
界面相容劑(彈性體)對材料阻燃及力學性能的影響
雖然PA66加纖15的彎曲與拉伸強度與其他材料相比有很大的優勢,但是也正因為這兩個方面的優勢,它也有了自己明顯的劣勢一抗沖擊強度低。為了改善這種狀況,常在PA66加纖15中加入馬來酸酐接枝彈性體(M_A-E),來改善尼龍的韌性和低溫脆性。但彈性體的加入就不可避免地會對其他一些性能產生影響
性體的加入,可提高材料的沖擊性能,但其拉伸及彎曲性能顯著下降,由于MA-EPDM彈性體為低模量物質,其分子鏈段具有一定的柔順性,加入體系中后,增加了大分子鏈段的活動性,可吸收沖擊能量,導致其沖擊強度增大,但其拉伸及彎曲卻下降。
PA66加纖15材料的沖擊斷裂行為研究
作為五大工程塑料之首的尼龍66,具有機械強度高、耐高溫及加工流動性好等優點,已廣泛用于許多領域,但其存在低溫和干態沖擊強度低、吸水性大和易燃燒等不足之處。為適應性能要求的不斷提高,近年來尼龍66向阻燃,增強,增韌等高剛性、高抗沖、低吸水方向的改性十分活躍。因此,針對PA66加纖15進行抗沖擊改性,以獲得高強度、阻燃同時具有高抗沖強度的可加工材料成為研究的熱點。在玻璃纖維、阻燃劑分別添加25%,MA-EPDM添加7%的情況下,制備的高性能玻璃纖維增強無鹵阻燃尼龍66,材料具有較高的拉伸和彎曲強度,較好的抗沖擊性及阻燃性能可通過垂直燃燒V-0級(1.6ram)。
斷裂韌性和抗沖擊性能是聚合物及其復合材料*重要的性能之一,選擇適宜的方法和條件表征材料的沖擊斷裂行為,探討材料結構和性能的關系以及沖擊斷裂機理具有重要意義
尼龍66*大載荷為67N,完全斷裂發生在0.210ms,從*大載荷之后的曲線下降方式表明尼龍66是脆性斷裂;同時玻璃纖維增強的尼龍66復合材料也表現為脆性斷裂,斷裂發生的*大載荷E。為74N,與尼龍66相比稍高。因為玻璃纖維的加入增加了載荷,斷裂時間稍有增加,斷裂能是曲線圍成的面積,由斷裂能曲線得出,材料的斷裂能增加,這是由于纖維的拔出和脫粘過程形成應力區,可吸收能量,導致斷裂能增加,從而沖擊強度增大。盡管GF/PA66的沖擊強度高于PA66,但二者的韌性指數DI均較低且數值接近,說明其斷裂過程引發能占優勢,主要依賴于引發階段,為脆性斷裂。
本章小結
1.自制的MPP阻燃劑阻燃玻纖增強PA66復合材料,隨著阻燃劑含量的增加,復合材料的力學性能先提高后降低,其力學及阻燃性能在MPP為25%時可達到UL94VO級(1.6ram),同時材料仍具有較高的力學性能,說明MPP適于玻璃纖維增強尼龍66體系的阻燃。
2.界面改性劑MA-EPDM的存在,提高了材料的界面粘結程度,改善了材料的抗沖擊性能,但其使材料的拉伸及彎曲性能略有下降。
3.潤滑劑S.100的存在,改善了加工產品的表面光滑程度,減小了玻璃纖維外露現象,提高了材料的加工性,對力學性能影響較小。
4.尼龍66及其復合材料的沖擊斷裂的研究結果證明,尼龍66及GF/PA66的斷裂方式為脆性斷裂,斷裂行為依賴于斷裂過程的引發能,而受斷裂擴展能的影響較小,材料表現出較高的剛性。添加MPP及MA-EPDM后,使材料斷裂的*大載荷增大,表明材料界面粘結的改善,SEM形貌研究證實了這一點。同時MPP及MAEPDM的加入主要影響擴展能,材料的韌性增加,阻燃劑、玻纖與PA66復合材料結合緊密,分布均勻。