PA66(聚酰胺66)的影響因素

試樣制備

將PA66、阻燃劑、增韌劑、抗氧劑以及耐紫外老化助劑按相應(yīng)配方稱量，在高速混合機(jī)中混合5～6?min，出料，將混合物料在260℃下經(jīng)雙螺桿擠出機(jī)擠出、冷卻、切粒。在120℃烘料1?h，然后于270℃注塑成相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)試樣。

一、無(wú)鹵阻燃劑含量對(duì)PA66性能的影響

不同無(wú)鹵阻燃劑含量的增強(qiáng)PA66配方見(jiàn)表1，無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)PA66的力學(xué)性能及阻燃性能測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表2。

從表2可以看出，隨著無(wú)鹵阻燃劑FR–1含量的增加，無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)PA66的拉伸強(qiáng)度和簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度降低，彎曲強(qiáng)度增大。這主要是因?yàn)樘砑拥臒o(wú)鹵阻燃劑并不是完全密實(shí)無(wú)缺陷的，隨著無(wú)鹵阻燃劑添加量的增加，無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)PA66基體內(nèi)部會(huì)產(chǎn)生局部缺陷，從而導(dǎo)致拉伸強(qiáng)度及簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度降低。

隨著無(wú)鹵阻燃劑FR–1含量的增加，增強(qiáng)PA66的阻燃等級(jí)越高，當(dāng)添加17份無(wú)鹵阻燃劑FR–1時(shí)，增強(qiáng)PA66的阻燃等級(jí)達(dá)到UL?94 V–0級(jí)。這是因?yàn)闊o(wú)鹵阻燃劑FR–1為有機(jī)次磷酸鹽，隨著FR–1含量的增加，無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)PA66中的磷元素含量增大，在高溫下能夠分解更多的磷酸，并形成磷酸的非燃性粘稠液態(tài)膜，覆蓋于燃燒體表面，隔絕空氣；在氣相中，二乙基次磷酸鹽**自由基連鎖反應(yīng)，控制熱分解。同時(shí)，磷酸脫水生成的水蒸氣既可以降低凝聚相的溫度，又能夠稀釋氣相中可*物的濃度，從而起到阻燃作用。

二、增韌劑含量對(duì)PA66性能的影響

不同增韌劑含量的無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)PA66配方見(jiàn)表3，無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)增韌PA66的力學(xué)性能及阻燃性能測(cè)試數(shù)據(jù)見(jiàn)表4。

從表4可以看出，隨著增韌劑含量的增加，無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)增韌PA66的簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度增大，當(dāng)POE含量為9份時(shí)，無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)增韌PA66的簡(jiǎn)支梁缺口沖擊強(qiáng)度與未添加時(shí)相比提高了33.3%。增韌劑的加入使其作為應(yīng)力集中點(diǎn)，將受到的沖擊力分散在基體之中，通過(guò)基體內(nèi)部的形變及應(yīng)力傳遞吸收，使共混體系能夠較好地吸收沖擊能而具有優(yōu)良的韌性。

從表4還可看出，隨著增韌劑的增加，無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)增韌PA66的阻燃性能變差，添加12份POE時(shí)材料阻燃等級(jí)降為UL?94 V–1級(jí)。這是因?yàn)樗迷鲰g劑為烯烴聚合物，在燃燒時(shí)易釋放出較多熱量，燃燒火焰在短時(shí)間無(wú)法熄滅，這與阻燃劑的作用相反，添加量增大導(dǎo)致材料燃燒時(shí)間變長(zhǎng)。

三、耐紫外老化助劑對(duì)PA66性能的影響

添加不同耐紫外老化助劑的無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)增韌PA66配方見(jiàn)表5，由于耐紫外老化助劑的添加量很少，其對(duì)無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)增韌PA66的力學(xué)性能以及阻燃性能影響較小，耐紫外無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)增韌PA66老化前后的ΔE見(jiàn)表6。

從表6可以看出，耐紫外無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)增韌PA66老化后的ΔE變化較大，未添加耐紫外老化助劑的UR–1的ΔE為11.0，添加耐紫外老化助劑的UR–2，UR–3，UR–4的ΔE相對(duì)較小，分別為8.3，7.5，8.0，其中UR–3樣品的降幅小，下降幅度為31.8%。

進(jìn)一步通過(guò)FTIR分析發(fā)現(xiàn)，老化后，耐紫外無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)增韌PA66的羰基在1?730?cm^-1處隨著ΔE的增加面積不斷增大。TG分析顯示，老化后耐紫外無(wú)鹵阻燃增強(qiáng)增韌PA66的起始分解溫度降低，說(shuō)明在紫外老化作用下生成的基團(tuán)誘導(dǎo)材料提前分解。

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