无卤阻燃聚酰胺6及玻纤增强聚酰胺6的研究

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1、摘要无卤阻燃聚酰胺6及玻纤增强聚酰胺6的研究专业：材料学学生：费国霞指导教师：王琪摘要·三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)是一种重要的氮系阻燃剂，对非增强聚酰6(简写PA6)具有很高阻燃效率。但传统MCA在PA6加工温度下是不熔化的刚性粒子，在树脂基体中分散效果欠佳，使其阻燃性能受到负面影响。目前商品化MCA阻燃PA6燃烧过程中自熄时间较长，且燃烧熔滴易引燃脱脂棉而不能达到UL-94V0阻燃级别。针对传统MCA的上述缺点，本文建立了一种无机酸／聚酰胺树脂溶液为反应介质合成三聚氰胺氰尿酸的新技术：即将聚酰胺树脂溶解于无机酸溶液形

2、成均相溶液，以其为介质实现三聚氰胺一氰尿酸分子自组装，体系中的无机酸既是反应催化剂又是聚酰胺树脂溶剂，随反应进行，过量的三聚氰胺与无机酸反应生成三聚氰胺无机酸盐，使体系酸度下降，聚酰胺树脂逐渐沉淀析出在MCA表面成膜，实现了在阻燃剂合成过程中与聚酰胺树脂的就地复合，反应结束后用氨水中和无机酸原位生成无机酸的铵盐作为阻燃协效剂以增强凝聚相阻燃效果。无机酸／PA6树脂溶液为反应介质制备MCA是集MCA合成及其表面改性于一体的阻燃剂制备新技术，与常规方法合成的MCA相比，由于改性MCA的包覆层与目标阻燃树脂相同，因此在熔融复

3、合过程中阻燃剂粒子外层能塑化、流动性好、可变形、在树脂基体中能形成理想的相界面，与树脂相容性好，因此具有更优异的阻燃性能。本文采用SEM、DSC、TG、FT-IR、XRD等分析方法对改性MCA结构进行了表征，并对阻燃机理进行了分析。研究表明所制备的改性MCA在PA6中分散良好，阻燃剂粒子与PA6树脂基体之间相界面基本消失，两者呈完全相容状态；改性MCA对PA6的阻燃性能优异，7％阻燃剂添加量即能使PA6材料氧指数达34，实现UL941．6ram-V0阻燃级别，材料力学性能优良，具有较好的市场应用前景。目前增强填充PA6

4、的用量尤其是玻纤增强PA6的用量远高于非增强三聚氰胺多聚磷酸盐StudyonHalogen—freeFlameRetardantsforPA6andGlassFiberReinforcedPA6systemStudent：GuoxiaFeiSupervisor：QiWangABSTRACTMelaminecyanurate(MCA)isallimportantnitrogenflameretardant,particularlysuitableforpolyamide．Butusuallythedispersionof

5、MCAinPAmatrixisnotgood,leadingnegativeinfluenceOnflameretardancy．Theextinguishtimeislongandthemelt-dripofPA6easilyigmtetheabsorbentCOROn．mthispaper,theself-assemblyofmelamine—eyanurateWasconductedininorganicacidsolutionofpolyamide6，realizingthepreparationofMCAan

6、ditssurfacemodificationsimultaneity．TheinvestigationresultsshowedthatthemodifiedMCAhadgoodcompatibilitywithPA6andtheflameretardancywasexcellentcomparedwithtraditionalMCA．FI-ⅡLDSC。XRD，TGA，SEManalysisWereadoptedtocharacterizethechemicalstructureofthemodifiedMCAand

7、fire·resistancemechanismwereanalyzed．Glass-reinforcedpolyamide6iswidelyappliedforthemanufacturingofhousingsforelectricaldevices．Butmelaminecyanurateisnotsuitableforglassfiberreinforcedsystem．TomeetaV·0classificationintheUL94test，melaminepolyphosphate02"Oaddeding

8、lassfiberreinforcedsystem．Melaminepolyphosphatewassynthesizedfrommelamineandpolyphosphateacidinasolvent．Itsscrueture$andthermalbehaviorswefestudiedusinginflatedspee仃o