玻璃纤维具有阻燃性,但PA6玻纤增强材料却因为“烛芯”效应,比纯PA6材料更容易燃烧,大大限制了它在阻燃要求相对较高领域的应用。PA6增强阻燃中采用微胶囊化阻燃技术,不仅大大提高材料的阻燃性,不会影响材料的综合性能,有时还能提高材料力学等性能。
PA6玻纤增强阻燃囊壁示意图
PA6增强阻燃改性使用的阻燃剂分为无机阻燃剂和有机阻燃剂两类,使用较多的为苯基次膦酸铝和 MC复配阻燃体系,这些阻燃材料在使用过程中往往会存在吸水失效、有毒、腐蚀性大、稳定性差或与基体相容性差等问题并会影响制件的长期阻燃性能。
PA6玻纤增强阻燃囊壁示意图
微胶囊技术在PA6材料改性时,采用壁囊材料将阻燃剂像药物一样包裹起来,外混改性生产时就不会受主机螺杆强力剪切和高温、高压的作用而引发分解或直接导致PA6基体大分子链的分解。但当PA6增强阻燃材料遇火并产生高温时,囊壁熔融破裂释放出阻燃剂从而达到阻燃目的。
PA6玻纤增强阻燃分子结构示意图
PA6增强阻燃采用微胶囊化技术具有五大优点:
1、经微胶囊化处理的气态、液态阻燃剂可转变为固态阻燃剂,更利于加工。
2、适当壁材的选择有助于阻燃剂的分散,减少改性材料机械性能的损失。
3、微胶囊处理后,阻燃成分的挥发、迁移性明显下降,阻燃效率更高。
4、加工过程中可避免阻燃剂内毒害成分或刺激性气体的释放。
5、壳体材料的选择赋予阻燃剂新的物理性能,如色泽、比重、容积等。
江苏海阳PA6G30阻燃改性切片
PA6玻纤增强材料选择的囊壁材料要认真甄选,必须具备以下条件。
1、无毒、无刺激性;
2、与阻燃剂不相容;
3、与树脂基体有良好的相容性;
4、成膜性好;
5、熔融温度高于阻燃剂加工温度。
此外,PA6增强阻燃用于汽车发动机部件等特殊工作环境的影响也需考虑,囊壁材料就必须具有一定的力学性能;阻燃等级要求较高的制件囊壁不能选用易助燃的材料。
江苏海阳PA6玻纤增强阻燃切片应用电功工具外壳
目前,PA6增强阻燃选择的囊壁材料主要有PB、PA、PE、PS、PU、PC等,来的研究方向有四个方面:
1、针对不同阻燃基材,与之对应囊壁材料的开发应用;
2、充分开发囊芯-囊壁的协效阻燃作用;
3、包覆技术的改善;
4、纳米微胶囊阻燃材料的开发,从而改善阻燃材料的理化性能。
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