学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

无卤阻燃增韧增强PA66的研究

作　者: 付强
导　师: 彭响方
学　校: 华南理工大学
专　业: 材料加工工程
关键词: 尼龙66 玻纤红磷氢氧化镁增韧剂偶联剂
分类号: TQ323.6
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 193次
引　用: 0次
阅　读: 论文下载

内容摘要

玻纤增强尼龙66 (GFPA66)虽然具有优异的强度,但其阻燃性能不能满足家电行业的要求,这是因为玻纤增强PA66由于玻纤的“灯芯”效应更易燃烧,不能达到阻燃的要求。至今尚未有很有效的方法可以提高PA66的阻燃性而又不损失其物理性能。本文于提出一个以短玻璃纤维作为增强剂,包覆红磷粉和微米级氢氧化镁复配作为阻燃剂的无卤阻燃尼龙66体系,利用正交试验、对比试验确定了阻燃性能和力学性能均较好的最佳配方,并通过热重分析(TGA)、差示扫描量热仪(DSC)和扫描电镜(SEM)研究了体系的性能和各组分的作用机理。具体研究内容和结论如下：红磷／氢氧化镁协效对玻纤增强PA66有很好的阻燃作用,25份的GF,10份的RP,16份的Mg(OH)2和100份的PA66可以组成性能较好的无卤阻燃体系,氧指数比纯PA66提高了50%,达到V-0阻燃级别；初始分解温度降低63℃,燃烧残碳量提高了13%；最大结晶温度增加了26.1℃,相对结晶度提高了6.6%；拉伸强度比纯PA66提高27.6MPa,比25份玻纤增强PA66增加了9.2MPa；但冲击性能下降了37%；共混体系的MFR降低到18.7g/10min,改善了PA66的流动性能,挤出加工性能良好。由于阻燃体系的冲击强度下降比较多,所以要对阻燃体系进行增韧改性,POE-g-MAH较之于EPDM-g-MAH对体系性能有更好的改善作用,虽然增韧作用不如EPDM-g-MAH,但加入后对拉伸性能和阻燃性能影响较小,添加量为5份时效果最佳,体系冲击强度提高到10.62KJ/m2,拉伸强度为92.6MPa,800℃的残碳量下降了3%,氧指数仅下降0.6。经偶联剂表面改性后的Mg(OH)2与基体树脂的相容性更好,使用硅烷偶联剂KH-550处理的Mg(OH)2可以有效地提高复合材料的力学性能和阻燃性能,提升效果要优于等量的NDZ-201；使用钛酸酯偶联剂NDZ-201处理的Mg(OH)2由于带有含磷基团,较之于KH-550,残碳量和氧指数进一步增加,阻燃效果更好。KH-550用量过多则会引起阻燃体系力学性能和阻燃性能的下降,因此1.5%的KH-550为最佳用量。通过以上研究,制备出综合性能良好的无卤阻燃PA66体系,已经达到家电行业的使用标准。

全文目录

摘要  5-6
ABSTRACT  6-11
第一章绪论  11-23
  1.1 引言  11-12
  1.2 玻纤增强PA66及其研究进展  12-13
  1.3 PA66增韧改性的研究及进展  13-15
  1.4 无卤阻燃PA66的研究及进展  15-20
    1.4.1 氮系阻燃剂  15-16
    1.4.2 膨胀型阻燃剂  16
    1.4.3 硼化物  16-20
  1.5 偶联剂  20-21
  1.6 本课题的研究意义及主要内容  21-23
    1.6.1 课题研究意义及创新点  21-22
    1.6.2 研究的主要内容  22-23
第二章实验部分  23-28
  2.1 实验原料  23
  2.2 仪器设备  23
  2.3 试样制备  23-28
    2.3.1 Mg(OH)_2的表面改性  23-24
    2.3.2 玻璃纤维的表面改性  24
    2.3.3 PA66阻燃体系的制备  24-25
    2.3.4 阻燃性能测试  25-26
    2.3.5 拉伸性能测试  26
    2.3.6 缺口冲击性能测试  26
    2.3.7 热稳定性分析  26
    2.3.8 DSC测试  26-27
    2.3.9 熔融指数测试  27
    2.3.10 微观结构SEM分析  27-28
第三章阻燃体系正交试验及结果分析  28-42
  3.1 阻燃体系正交试验设计  28-29
  3.2 阻燃体系正交试验分析  29-39
    3.2.1 正交试验的氧指数分析  30-33
    3.2.2 正交试验的拉伸强度分析  33-36
    3.2.3 正交试验的冲击强度分析  36-39
  3.3 最优配方的性能表征及分析  39-41
  3.4 本章小结  41-42
第四章无卤阻燃PA66冲击性能改善的研究  42-51
  4.1 POE-g-MAH对阻燃体系冲击性能的改善  42-46
    4.1.1 POE-g-MAH含量对阻燃体系拉伸性能的影响  43-44
    4.1.2 POE-g-MAH对阻燃体系冲击性能的改善  44
    4.1.3 POE-g-MAH对阻燃体系阻燃性能的影响  44-46
    4.1.4 POE-g-MAH对阻燃体系熔融指数的影响  46
  4.2 EPDM-g-MAH对阻燃体系冲击性能的改善  46-49
    4.2.1 EPDM-g-MAH含量对阻燃体系拉伸性能的影响  47
    4.2.2 EPDM-g-MAH对阻燃体系冲击强度的改善  47-48
    4.2.3 EPDM-g-MAH含量对阻燃体系阻燃性能的影响  48-49
    4.2.4 EPDM-g-MAH含量对阻燃体系熔融指数的影响  49
  4.3 本章小结  49-51
第五章 Mg(OH)_2表面改性对共混体系性能影响的研究  51-60
  5.1 硅烷偶联剂KH-550对阻燃体系性能的影响  51-55
    5.1.1 KH-550用量对阻燃体系拉伸性能的影响  52-53
    5.1.2 KH-550用量对阻燃体系冲击性能的影响  53
    5.1.3 KH-550用量对阻燃体系阻燃性能的影响  53-55
    5.1.4 KH-550用量对阻燃体系熔融指数的影响  55
  5.2 钛酸酯偶联剂NDZ-201对阻燃体系性能的影响  55-59
    5.2.1 NDZ-201用量对阻燃体系拉伸性能的影响  56-57
    5.2.2 NDZ-201用量对阻燃体系冲击性能的影响  57
    5.2.3 NDZ-201用量对阻燃体系阻燃性能的影响  57-58
    5.2.4 NDZ-201用量对阻燃体系熔融指数的影响  58-59
  5.3 本章小结  59-60
第六章结果与分析  60-71
  6.1 PA66无卤阻燃体系热稳定性分析  60-63
    6.1.1 RP和Mg(OH)_2对PA66热稳定性的影响  60-61
    6.1.2 增韧剂对阻燃PA66热稳定性的影响  61-62
    6.1.3 偶联剂对阻燃PA66热稳定性的影响  62-63
  6.2 PA66无卤阻燃体系结晶和熔融行为分析  63-65
  6.3 扫描电镜(SEM)分析  65-70
    6.3.1 不同配方阻燃PA66冲击断面的SEM分析  65-68
    6.3.2 不同配方阻燃PA66燃烧碳层的SEM分析  68-70
  6.4 本章小结  70-71
结论  71-73
  1.具体结论  71
  2.不足与建议  71-73
参考文献  73-77
攻读硕士学位期间取得的研究成果  77-78
致谢  78-79
评定意见  79

无卤阻燃增韧增强PA66的研究

内容摘要

全文目录

相似论文