三聚氰胺聚磷酸盐阻燃玻纤增强尼龙6及尼龙66的研究

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1、声明声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。据我所知，除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得四川大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。本学位论文成果是本人在四川大学读书期间在导师指导下取得的，论文成果归四川大学所有，特此声明。75学位论文作者签名：指导教师签名：2007年月日摘要三聚氰胺聚磷酸盐阻燃玻纤增强尼龙6及尼龙66的研究专业材料学学生王章郁指导教师王琪教授采用自制磷．氮复

2、合型阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)及改性固体酸阻燃玻纤增强尼龙66(GFPA66)及玻纤增强尼龙6(G珊IA6)材料，考察了影响材料阻燃性能、力学性能和加工性能的因素，研究了不同阻燃体系的阻燃机理，为具有“烛芯效应”的GFPA材料的无卤阻燃提供了新技术。所制备的阻燃GFPA材料可通过UL941．6mmV-0阻燃级别测试，力学性能良好，具有较好的应用前景。以强极性有机胺为反应介质，通过三聚氰胺(ME)与多聚磷酸(P}mO)成盐反应一步法合成MPP，用于阻燃GFPA66材料。考察了反应时间、反应温度、加科方式等合成条件对MPP阻燃GFPA66材料阻燃性能和力学

3、性能的影响，确定了最佳工艺参数。制备了综合性能优良的阻燃增强GFPA66材料，在MPP添加量为25wt％时，可使30wt％玻纤增强的PA66阻燃性能达到UL941．6ramV-O级，力学性能良好，拉伸强度和冲击强度分别达120MPa和6．7kJ／m2。在此基础上通过热重(TG)分析等手段研究了此阻燃体系的阻燃机理。以水为反应介质，通过ME与磷酸成盐反应生成三聚氰胺磷酸盐(h口)。然后熟聚合生成MPP，同时采用自制的固体酸作为协效剂阻燃GFPA6，可显著提高材料的阻燃性能。为克服固体酸与PA6基体树脂的相容性较差，易催化PA6降解等缺点，采用含胺基的大分子成炭

4、剂对小分子固体酸进行包覆后(包覆固体酸TES)再协同MPP阻燃GFPA6材料。大分子成炭剂的引入，一方面可提高小分子固体酸与PA6基体之间的相容性，同时通过四JII大学工学硕士学位论文隔离作用避免了PA6基体与小分子固体酸之间的直接接触，可有效提高阻燃材料的力学性能；另一方面，大分子成炭剂可进一步增加体系残炭量，改善炭层质量，有利于形成更为致密、结实的炭层，同时减缓材料燃烧过程，降低热释放速率，另外，大分子成炭剂还可附着在玻纤表面隔离玻纤和PA6基体，有利于消除玻纤的“烛芯效应”，从而大幅度提高材料阻燃性能。实验证明，添加3wt％的TES与MPP协同阻燃GF

5、PA6材料，即可使所得材料可UL941．6ramV-0阻燃级别，拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和冲击强度分别为104．2MPa、5．0％、162．7MPa和4．3kJ／m2，熔体熔融指数为23．7∥10min，是一种综合性能优良，应用价值较大的阻燃增强PA6材料。采用透射电镜(TEM)、热重(TG)分析、扫描电镜(sEM)等手段对复合协效剂TES的包覆结构、玻纤表面形貌、材料的热失重行为、材料燃烧后残余炭层的形态等进行了表征，研究了该体系的协效阻燃机理。关键词：无卤阻燃，尼龙，玻纤，增强，三聚氰胺聚磷酸盐，协效作用，大分子成炭剂ABSTRACTStudyon

6、theflameretardaneeofglassfiberreinforecedpolyamide6andpolyamide66bymelaminepolyphosphateDiscipline：MaterialsScienceAuthor：ZhangyuWangSupervisor：Prof．QiWangInthispaper,melaminepolyphosphatetMPP)，akindofnitrogen—phosphotlrotlscompositeflameretardant,wasusedforflameretardingglassfiber

7、reinforcedpolyamide66(GFPA66)andpolyamide6(GFPA6)，andthea岱ectmgfactorsontheflameretardancy,mechanicalperformanceandproccssabilityoftheobtainadmaterialswereinvestigatad．Theflamerctardantmechanismofdifferentsystemswcrealsoanalysed,p删dingtheexperimentalandtheoreticalbasisforhalogen-fr

8、eeflameretardenceofpolymer