电子电器用阻燃耐漏电尼龙的制备与性能

摘要

尼龙(PA)是重要的工程塑料，具有优良的力学性能和电气性能，在电子电器领域得到广泛应用。PA属于可燃性材料，根据有关法规，电子电器等产品所用材料必须进行相应的阻燃改性。 研究了聚溴化苯乙烯(PBS)对玻纤增强尼龙6(PA6/GF)阻燃和力学性能的影响，并采用锥形量热仪研究了改性水滑石(HT)对PBS/Sb<,2>O<,3>阻燃PA6/GF的抑烟作用和燃烧时热释放速率的影响。随PBS用量增加，PA6/GF的极限氧指数(LOI)增加，阻燃性提高。当PBS用量为20wt％时，PA6/GF的垂直燃烧达到V-0级。HT燃烧后形成多孔、大比表面积的镁铝复合氧化物，能够有效吸附材料燃烧过程中产生的碳微粒，对PBS/Sb<,2>O<,3>阻燃PA6/GF具有显著的抑烟作用。当HT用量为5 wt％时，烟释放速率降低27.6％，且对阻燃PA6/GF的力学性能影响不大。另外，HT使PA6/GF的LOI和相比漏电起痕指数(CTI)提高。 研究了氨基磺酸铵(AS)对PA6阻燃性、力学性能及电性能的影响，分析了其阻燃机理。发现随AS用量增加，PA6的LOI显著增加。当AS用量为3.0wt％时，PA6的LOI为31.0，阻燃性得到显著改善。AS用量以3.0wt％为佳，此时PA6的CTI值为500V，与其它阻燃体系相比，AS阻燃PA6的CTI值较高。燃烧过程中AS促使PA6膨胀发泡，形成多孔的膨胀炭层，炭层阻止物质和能量的传递，从而提高PA6的阻燃性。AS使PA6的平均热降解活化能显著降低，由纯PA6的194.6kJ/mol降低至174.9 kJ/mol，说明AS具有促使PA6降解，加速成炭的作用。最后将AS应用于玻纤增强PA6，制备了力学性能优良的阻燃PA6/GF复合材料，其阻燃等级达到V-2级，CTI值为550V。 制备了Mg(OH)<,2>包覆红磷，并将其应用于PA66/GF的阻燃。研究发现Mg(NO<,3>)<,2>两次投料比对红磷包覆程度有显著影响，当Mg(NO<,3>)<,2>两次投料比为2：2时Mg(OH)<,2>包覆红磷的效果最好。随红磷含量增加，包覆效果下降。当Mg(OH)<,2>包覆红磷用量为30份时，其阻燃PA66/GF可达V-0级，LOI为36.5。LOI比商品化红磷母粒阻燃PA66/GF高出7.5，且其燃烧时间较短。Mg(OH)<,2>包覆红磷阻燃PA66/GF的弯曲强度及CTI值均高于红磷母粒阻燃PA66/GF，而冲击强度略有降低。Mg(OH)<,2>包覆红磷阻燃PA66/GF在较低温度下失重，表明Mg(OH)<,2>分解生成的水有助于红磷生成强脱水的聚偏磷酸，起到阻燃作用，且Mg(OH)<,2>分解产物MgO能与PA66端羧基反应形成交联结构，提高残炭量。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章前言

第二章文献综述

2.1阻燃剂的分类

2.2阻燃剂的阻燃作用

2.2.1聚合物的燃烧过程

2.2.2阻燃作用

2.3阻燃机理

2.3.1卤系阻燃剂

2.3.2磷系阻燃剂

2.3.3氮系阻燃剂

2.3.4金属氧化物阻燃剂

2.3.5硼化物

2.4影响耐漏电起痕指数的因素

2.5阻燃发展趋势

参考文献：

第三章水滑石对PBS/Sb2O3阻燃玻纤增强PA6性能的影响

3.1实验部分

3.1.1主要原料

3.1.2主要设备及仪器

3.1.3试样制备

3.1.4性能测试

3.2结果与讨论

3.2.1 PBS用量对PA6/GF性能的影响

3.2.2 HT对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF的抑烟作用

3.2.3 HT用量对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF阻燃性的影响

3.2.4 HT用量对PBS/Sb2O3阻燃PA6/GF力学性能和电性能的影响

3.3 小结

参考文献：

第四章氨基磺酸铵阻燃PA6

4.1实验部分

4.1.1主要原料

4.1.2主要设备及仪器

4.1 3试样制备

4.1.4性能测试

4.2结果与讨论

4.2.1 AS用量对PA6阻燃性的影响

4.2.2 AS用量对PA6力学性能影响

4.2.3 AS用量对PA6电性能的影响

4.2.4热失重分析(TGA)

4.2.5AS阻燃PA6的热降解动力学

4.2.6 PA6/AS、PA6残炭形貌分析

4.2.7 AS阻燃玻纤增强PA6的性能

4.3 小结

参考文献：

第五章氢氧化镁包覆红磷阻燃玻纤增强PA66

5.1实验部分Ⅰ氢氧化镁包覆红磷的制备及表征

5.1.1原材料

5.1.2主要仪器

5.1.3氢氧化镁包覆红磷的制备

5.2实验部分Ⅱ Mg(OHk包覆红磷阻燃玻纤增强PA66的制备

5.2.1主要原料

5.2.2主要设备及仪器

5.2.3试样制备

5.2.4性能测试

5.3结果与讨论

5.3.1硝酸镁两次投料比对红磷包覆效果的影响

5.3.2氢氧化镁包覆红磷的吸湿性

5.3.3氢氧化镁包覆红磷对玻纤增强PA66的阻燃作用

5.3.4氢氧化镁包覆红磷对增强PA66力学性能及电性能影响

5.3.5热失重分析(TGA)

5.3.6阻燃机理探讨

5.4 小结

参考文献：

第六章结论与展望

6.1结论

6.2展望

致谢