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高CTI值、無鹵阻燃玻纖增強尼龍66的研究

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瀏覽:- 發布日期:2017-09-26 10:37:00【

1、不同阻燃劑對玻纖增強PA66性能的影響

由于應用咋阻燃玻纖增強PA66中的阻燃劑種類很多,筆者首先比較了在相同玻纖含量下, 不同阻燃劑對玻纖增強尼龍66性能的影響,見表1.

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從表1可以看出,在適當的添加量下,溴化環氧樹脂、十溴二苯乙烷及紅磷母粒對玻纖增強PA66起到很好的阻燃效果,阻燃性能達到UL 94 V-0級。但MCA對玻纖增強PA66的阻燃效果并不理想,阻燃性能不合格。溴系阻燃劑雖然阻燃性能較好,且也滿足歐盟的RoHS指令,但其CTI值只有200,不能滿足其在電子電器上應用的電絕緣性能要求。紅磷母粒不但阻燃性能較好,CTI值也達到400,已在最低程度上滿足電子電器產品對CTI值的要求,且其力學性能也基本復合要求。因此,要滿足阻燃玻纖增強PA66在電子電器產品中的應用,紅磷母粒是首選的阻燃劑。

2、紅磷母粒用量對玻纖增強PA66性能的影響

對于阻燃玻纖增強PA66,一方面要求阻燃性能達到UL 94 V-0 級,另一方面要求達到最佳的力學性能,因此阻燃劑的用量至關重要。表2為紅磷母粒用量對玻纖增強PA66性能的影響。

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從表2可以看出,隨著紅磷母粒用量的增加,玻纖增強PA66材料的阻燃性能逐步提高,添加14%紅磷母粒時材料的阻燃性能即可達到UL 94 V-0 級。但另一方面,隨著紅磷母粒用量的增加,材料的力學性能和CTI值都呈現出下降的趨勢??梢钥闯?,紅磷母粒的用量與材料的CTI值有著十分密切的關系。

3、CTI改進劑用量對阻燃玻纖增強PA66性能的影響

通過對表2的數據分析可以看出,阻燃玻纖增強PA66材料的阻燃性能與其CTI值是相互矛盾的,即隨紅磷母粒用量增加,材料阻燃性能提高同時其CTI值下降。在當前電子電器工業對材料電氣性能要求越來越高的情況下,這必然會影響添加自制的復配CTI改進劑,在保證阻燃性能達到UL 94 V-0 級的同時來提高材料的CTI值。表3給出了CTI改進劑用量對阻燃玻纖增強PA66性能的影響。

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從表3可以看出,隨著CTI改進劑用量的增加,阻燃玻纖增強PA66材料的力學性能有所降低,阻燃性能維持不變。此外,在阻燃性能達到V-0 級的同時,隨著CTI改進劑用量的增加,CTI值逐漸提高??梢?,CTI改進劑的加入,在一定程度上改善了材料的電絕緣性能,并且使材料已基本達到歐美和日本等工業發達國家及地區對家用電器產品CTI值的要求。

4、阻燃玻纖增強PA66對不同電極的腐蝕性

由于該阻燃玻纖增強PA66材料主要應用在電子電器產品中,而在實際應用過程中用該材料制成的制件通常會和一些金屬零件相互接觸,且工作環境溫度較高,因此在要求該材料具有較高的阻燃性能和高CTI值的同時,還要求對金屬材料的腐蝕性能要低。筆者早期研制的材料送德國檢測,從檢測結果看,早期材料的確對白銀、紫銅、黃銅等電極有腐蝕作用,其中紫銅和白銀電極在155℃經21d后表面已變成漆黑色,對黃銅電極的腐蝕性相對要小一些。

為此,筆者咋阻燃玻纖增強PA66材料中添加了不同用量的抑蝕劑,以減小該材料對金屬零件的腐蝕性,經155℃腐蝕21d后,其結果見圖1.

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從圖1可以看出,添加一定量的抑蝕劑可以顯著降低阻燃玻纖增強PA66材料對不同電極如白銀、紫銅和黃銅等電極的腐蝕性。添加2%抑蝕劑后三種電極表面均有不同程度的黑斑,而隨著抑蝕劑用量的增加,材料對電極的腐蝕程度明顯減小。當抑蝕劑質量分數為4%~6%時,電極表面完好如新,可見此抑蝕劑能顯著降低材料對電極的腐蝕性,筆者取抑蝕劑用量為4%。

用紅磷母粒制備的無鹵阻燃玻纖增強尼龍66材料具有較好的力學性能,阻燃性能。添加適量的CTI改進劑可顯著提高無鹵阻燃玻纖增強PA66材料的CTI值,其數值已達到600.添加適量的抑蝕劑可明顯降低無鹵阻燃玻纖增強PA66材料對白銀、紫銅和黃銅等電極的腐蝕性。

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