改性三聚氰胺氰尿酸盐阻燃pa6的研究

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1、维普资讯http://www.cqvip.com第2o卷第3期高分子材料科学与工程V。I．20．N。．32004年5月POIYMERMATERIAlSSCIENCEANDENGINEERINGMay2004改性三聚氰胺氰尿酸盐阻燃PA6的研究刘渊，王琪，胡付余(高分子材料l程国家重点实验室．四川大学高分子研究所．四川成都6l0~}65)摘要：用改性三聚氰胺氰尿酸盐阻燃剂阻燃尼龙6。利用改性MCA在与PAl复合过程中可熔融、软化、变形的特性．实现阻燃剂在树脂中的超细均匀分散；研究了改性MCA的凝聚相阻燃增效机理。关键词：三聚氰胺氰尿酸盐；改性；阻燃；尼龙6中图分类号：TQ323．

2、6文献标识码：A文章编号：1000—7555(2OO4)03—0220—04PA6作为一种重要的工程塑料，具有强度1实验部分高、耐油、耐磨、自润滑等诸多优良性能，但1．1原料及试剂PA6自身具有可燃性，因此对于电子、电气、仪尼龙一6：巴陵石化公司鹰山石油化工厂产表、交通、建筑行业等一些有阻燃要求的制品需品，MF，为7．6g／10min；三聚氰胺氰尿酸盐要进行阻燃。传统的卤系阻燃剂由于在燃烧中(MCA)：化学纯，成都科龙试剂公司产品；释放出有毒和腐蚀性气体而逐步受到限制，无WEX改性三聚氰胺氰尿酸盐：自制。卤阻燃PA6已成为当前发展的必然趋势。1．2阻燃PA6制品的制备三聚氰胺氰

3、尿酸盐(MCA)是20世纪80将一定量的MCA或改性MCA阻燃剂与年代由日本开发的氮系阻燃剂产品L1]，具有PA6通过双螺杆挤出机熔融共混挤出(料筒温无卤、低毒、低烟等优点，可用于多种聚合物尤度250C～26OC，螺杆转速60r／rain)，切粒。其是尼龙类高分子材料的阻燃L7~1引。但传统的粒料由注射成型机注射成标准燃烧样条及冲MCA熔点高(400C以上直接分解和升华)，只击、拉伸样条。能以固相粒子形态与树脂共混复合，因此分散1．3性能测试不均匀，分散相尺寸大，影响其阻燃效果；另外，1．3．1扫描电镜分析：试样液氮脆断，用日本由于MCA主要是气相阻燃，燃烧过程中材料Hitac

4、hiITDX一650型扫描电子显微镜观察试样凝聚相成炭量较低，炭层松散，不能形成致密的断面形貌。保护层，也限制了其阻燃效率的提高。1．3．2EDS分析：用JEOIJSM型能量色散波本文通过分子复合技术在三聚氰胺氰尿酸谱仪(EDS)测试。盐(MCA)分子中引入与其分子结构互补且自1．3．3极限氧指数测试：用AtlasLimiting身具有阻燃性的改性剂WEX来降低MCA的OxygenIndex仪测定，液化石油气为点燃火熔点，使之可与PA6共熔复合，超细均匀分散；源，样品尺寸：125r1]m×10mm×4mm。并利用WEX在材料燃烧过程中的成炭性，改1．3．4UI91测定：垂直燃烧

5、实验采用江宁县善炭层质量，增强MCA阻燃剂的凝聚相阻燃分析仪器厂CZF一Ⅲ型水平垂直燃烧仪测定试效果，制备出阻燃性能和力学性能优良的阻燃样的UI94级别(按UI94标准测试)，试样尺PA6材料。寸：127mmxl2．7nm1‘3．2mm和127mm×收稿日期：2003一l!一09：修订日期：2003—1227基金项目：国家863项目(2002AA333070)、教育部博士点基金资助项t】【2000061010)作者简介：刘渊(1975)．男．博士生、联系人：王琪．维普资讯http://www.cqvip.com第3期刊渊等：改性三聚氰胺氰尿酸盐阻燃PA6的研究lZ．7ITIIT

6、IX1．6ITIm。由Fig．1可看出，当阻燃剂与PA6共混复1．3．5力学性能测试：采用英国IN—合后，未改性MCA(a)粒子在PA6基体中平均STR()N4302型万能材料实验机，按GB／T1040粒径大于10m，有明显的团聚现象。而改性—92测试样条的拉伸强度、断裂伸长率及杨氏MCA(b)在树脂基体中的平均粒径约1ptm，分模量；采用吴忠材料实验饥厂XJ一40A型实验散均匀。这是由于未改性MCA为结构稳定的机，按GB／T1843一l996测定式样的悬臂梁缺结晶三嗪化合物，其熔点高达400C以上，与口冲击强度。PA6共混复合时为不可熔融的刚性粒子，其分散状况主要取决于其初始

7、粒径以及加工条件。为减小阻燃剂在基体中的分散相尺寸，一般需将MCA超细粉碎；而改性MCA在加热过程中会熔融，在PA6的加工温度下可软化，并在剪切力场作用下发生变形和破碎，形成比初级粒子更小的分散相，且均匀分散，从而提高了材料的均一性，增大了阻燃剂与树脂之间的界面面积，因此可充分发挥阻燃剂的阻燃效果并改善材料力学性能。Tab．1TheC，N．Ocontentofburnedsur—faceofMCAflameretardantPA6(a)andmodifiedMCAflameretardant