无卤阻燃抗静电PA6复合材料的制备与研究

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1、学号：12101104常州大学硕士学位论文无卤阻燃抗静电PA6复合材料的制备与研究研究生任记真指导教师陶国良教授学科、专业名称高分子化学与物理研究方向高分子材料改性2015年4月Preparationandresearchofhalogen-freeflameretardantandpermanentantistaticPA6compositesADissertationSubmittedtoChangzhouUniversityByRenJizhenchemistryandphysicsofpolymersDissertationSu

2、pervisor:Prof.TaoGuoliangApril，2015常州大学学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的学位论文是本人在导师指导下独立进行的研究工作及取得的研究成果。除文中已经注明引用的内容外，本论文不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在论文中以明确方式标明。本人已完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者签名：签字日期：年月日学位论文版权使用授权的说明本学位论文作者完全了解常州大学有关保留、使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属常州大

3、学。学校有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘，允许论文被查阅和借阅。学校可以公布学位论文的全部或部分内容，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编本学位论文。保密论文注释：本学位论文属于保密范围，在年解密后适用本授权书。非保密论文注释：本学位论文不属于保密范围，适用本授权书。学位论文作者签名：签字日期：年月日导师签名：签字日期：年月日中文摘要尼龙6是当前用途最广泛的工程塑料，有着优良的力学性能和自润滑性，广泛用于电子、电气、家电、汽车等行业，但由于PA6具有较高的体积电阻率，且自身容易燃烧，限制了其在工程上的使用。本

4、论文以二乙基次磷酸铝（ALPi）为阻燃剂，导电炭黑（CB）为抗静电剂，自制的EVA母粒为增韧剂，聚酰胺6（PA6）为基体，通过熔融共混制备了无卤阻燃永久抗静电复合材料。通过极限氧指数（LOI）、垂直燃烧（UL-94）、场发射扫描电镜(FESEM)和热失重（TGA）等方法研究了二乙基次磷酸铝、炭黑和EVA母粒对复合材料阻燃性能、抗静电性能及热分解动力学的影响；采用表面电阻率和体积电阻率测试表征材料的抗静电性能；采用力学性能测试研究了共混材料的机械性能等。主要内容及结果如下：1.研究了导电炭黑用量、不同的弹性体及成型工艺对材料抗静电性能的影

5、响，结果表明：导电炭黑在PA6基体中的渗滤阀值较高，在添加量≤20份时不能有效的改善PA6的抗静电性能；弹性体E-MA-GMA（AX8900）和HDPE-g-MAH对体系的抗静电性能影响较小，EVA的加入能有效的降低体系的体积电阻率，在EVA添加量为15份且CB添加量≥12份时均能满足抗静电的使用要求，添加15份5CB时材料的体积电阻率为2.38×10Ω·cm；通过压制成型制备的材料比通过注塑成型制备的材料有更小的体积电阻率。2.研究了阻燃剂ALPi用量对PA6材料极限氧指数和UL-94垂直燃烧等级的影响，以及EVA阻燃改性前后对PA6

6、材料阻燃性能的影响。结果表明:单独添加ALPi时，ALPi的添加量为15份时，材料的氧指数从25%增加到31%，UL94垂直燃烧等级为V-0级；当在上述阻燃体系中加入未改性的EVA时，材料的阻燃性能遭到破坏，即使加大阻燃剂用量也无法改善；当对EVA进行阻燃改性后，在ALPi的添加量为15份时就可以通过UL94V-0级。3.研究了导电炭黑用量对PA6阻燃母粒阻燃性能的影响以及阻燃剂用量对PA6抗静电母粒体积电阻率的影响，在此基础上制备了无I卤阻燃和永久抗静电的PA6复合材料。结果表明：在PA6抗静电体系中，阻燃剂ALPi的加入对材料的抗静

7、电性能影响较小；而导电炭黑的加入有可能会包裹阻燃剂，使得材料的阻燃性能变差。关键词：聚酰胺6；二乙基次膦酸铝；乙烯-醋酸乙烯酯；阻燃；抗静电IIABSTRACTNylon6isthemostwidelyusedcurrentengineeringplastic,withexcellentmechanicalpropertyandselflubrication,arewidelyusedinelectronics,electrical,householdappliances,automotiveandotherindustries,but

8、becauseofthehighvolumeresistivityandeasyburnning,engineeringconstructionwaslimitted.aseriesofcomposites