GF/PA66的界面相容性与性能研究
玻纤增强尼龙广泛应用于电子、电气、汽车等领域，因此无卤阻燃玻纤增强尼龙新材料的研究和开发是十分重要的，特别是于2006年7月1日正式实施欧盟指令，《关于在电子电气设备中限制使用某些有害物质指令》，对无卤阻燃材料的研究更得到了各国的高度重视，产品的市场需求也更加迫切。 对玻纤增强材料，其最终性能不仅取决于增强体和基质的性质，而且也决定于两相界面的性质。作为基质和增强体间的桥梁，界面是复合材料非常重要的微观结构，其对材料的物理、化学和机械性能都有着重要的影响，然而纤维和基质尼龙间的作用是较弱的，因此改善的是非常重要的，也是复合材料研究的热点。 为了解决玻纤增强尼龙的界面及阻燃性能，本文采用无卤阻燃剂聚磷酸蜜胺盐MPP来制备高性能无卤阻燃玻璃纤维增强尼龙66，用FTIR，XRD，DSC，DMA和SEM等手段对材料的界面和性能进行表征。结果表明，在MPP添加量为25％，玻璃纤维25％，界面改性剂MA-EPDM 7％，各种助剂为1％时，玻纤增强尼龙66可达到UL941.6mm V-0级，并具有良好的力学性能：拉伸强度大于，弯曲强度大于210MPa，冲击强度确定了适于该体系的双螺杆组合参数，加工工艺参数，注塑工艺等条件。 采用DSC法对尼龙66复合材料等温结晶和熔融行为进行研究，用Avrami方程对动力学过程进行分析。研究发现的加入对尼龙66的结晶行为产生了很大影响，MPP对尼龙66有着较强的异相成核作用，使得复合材料中尼龙66结晶速率加快；但是MPP的存在，提高了界面间相互作用，同时又阻碍了尼龙66分子链的自由运动，使得球晶尺寸变小，；对等温结晶样品的熔融行为研究发现，所有的样品呈熔融双峰，这主要是由于尼龙66不同尺寸和完善程度的结晶以及升温过程中的再结晶和再熔融引起的，阻燃剂对尼龙66的晶态结构影响较小，XRD中的结晶峰位并未发生明显变化。 采用DSC法对尼龙66复合材料非等温结晶行为进行研究，用Avrami、Kissinger和Ozawa模型对非等温结晶动力学进行处理。结果表明，该方法能够比较好地处理尼龙66及其复合材料的非等温结晶动力学。非等温结晶过程中，玻纤也起到了成核作用，使结晶速度大幅度增加；MPP对尼龙66的异相成核的作用，同时由于界面粘结的改善，也阻碍了尼龙66分子链运动，使得复合材料的结晶速率并未大幅度提高，这与等温结晶的结果有一定的偏差，说明非等温结晶过程更为复杂。采用XRD，DSC及POM相结合的方法研究了阻燃剂对尼龙66晶态结构的影响，结果显示尼龙66及其复合材料中都出现了。 力学性能研究表明，阻燃剂在提高材料阻燃性能的同时，使复合材料拉伸强度、弯曲强度、储能模量、玻璃化转变温度、松弛活化能都得到提高，说明体系界面粘结强度的提高，这进一步证实了界面粘结情况的改善。 采用热重分析(TGA)研究了复合材料的热稳定性，结果表明，阻燃剂的存在，，提高了成炭能力，改善了阻燃性能。 流变性能研究表明，尼龙66表现为牛顿流体，而在复合材料中表现为假塑性流体。通过活化能研究确定了适于阻燃玻纤增强尼龙66体系的加工温度为，阻燃剂的加入，增加了体系的粘度和粘流活化能，也说明了材料界面相互作用的增强。 总之，MPP的加入，增加了玻纤与尼龙基质间的界面粘结，提高了材料的阻燃及力学性能。

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