玻纤增强尼龙改性、玻纤增强尼龙改性

产品描述

聚酰胺6(俗称尼龙6,PA6)作为一种工程塑料,具有良好的机械性能,随着国内电子、电气、通讯和家电业的高速发展,PA6的需求越来越大。由于PA6存在吸水性大的缺点,其冲击强度会有所下降。此外,PA6应用范围的扩大,对PA6阻燃性能的要求越来越高。在此要求的基础上,PA6改性实验的进行便是顺应科技发展和市场要求的必然方向。

本文采用短玻璃纤维对PA6进行改性,通过双螺杆挤出造粒合成SGF/PA6复合材料,并对其力学性能进行测试,考察短玻纤含量及挤出工艺参数对复合材料力学性能的影响。结果表明,短玻纤含量对复合材料的力学性能影响显著。随着短玻纤含量的增加,复合材料的冲击强度逐渐增加,当短玻纤含量为42%时,冲击强度达到最高点17.4kJ/m2。复合材料的拉伸强度及拉伸弹性模量,随着短玻纤含量的增加持续增加,增加幅度由缓慢增加到迅速增长,当短玻纤含量达到49%时,拉伸强度达到149MPa,比纯PA6增加一倍之多,拉伸弹性模量达到12043MPa,是纯PA6的数倍之多;而屈服拉伸应变并未随着短玻纤含量的增加发生明显改变,一直处于平稳态势,断裂伸长率由快速下降到一定程度后变为缓慢下降;复合材料的弯曲强度以及弯曲模量也随着短玻纤含量的增加,先缓慢增长后迅速增长,当短玻纤含量达到49%时,弯曲强度达到210MPa。
本文还采用三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)对PA6进行阻燃改性,通过双螺杆挤出造粒合成MCA/PA6复合材料,并对其燃烧性能及力学性能进行测试。MCA阻燃剂的加入,对复合材料冲击强度造成一定程度的降低,对拉伸强度和弯曲强度在一定程度上有所增强。在燃烧性能方面,随着MCA含量的增加,复合材料极限氧指数不断提高,UL94燃烧性能有所提升,但未达V-0级。
由于复合材料熔滴现象明显,在此基础上,选择添加三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)作为抗滴落剂,改善复合材料的熔滴现象。MPP的添加使得复合材料的极限氧指数有所升高,当MPP添加量达到8%时,极限氧指数达到31%,UL94燃烧性能达到V-0级。选择氢氧化镁作协同阻燃剂,添加到MCA(15%)/MPP(4%)/PA6复合材料中,当氢氧化镁添加量达到10%时,复合材料的极限氧指数达到31.5%,垂直燃烧达到V-0级,力学性能有所下降,但幅度较小。
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