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應(yīng)用案例
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玻纖增強(qiáng)尼龍改性、玻纖增強(qiáng)尼龍改性

聚酰胺6(俗稱尼龍6,PA6)作為一種工程塑料,具有良好的機(jī)械性能,隨著國內(nèi)電子、電氣、通訊和家電業(yè)的高速發(fā)展,PA6的需求越來越大。由于PA6存在吸水性大的缺點,其沖擊強(qiáng)度會有所下降。此外,PA6應(yīng)用范圍的擴(kuò)大,對PA6阻燃性能的要求越來越高。在此要求的基礎(chǔ)上,PA6改性實驗的進(jìn)行便是順應(yīng)科技發(fā)展和市場要求的必然方向。

本文采用短玻璃纖維對PA6進(jìn)行改性,通過雙螺桿擠出造粒合成SGF/PA6復(fù)合材料,并對其力學(xué)性能進(jìn)行測試,考察短玻纖含量及擠出工藝參數(shù)對復(fù)合材料力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,短玻纖含量對復(fù)合材料的力學(xué)性能影響顯著。隨著短玻纖含量的增加,復(fù)合材料的沖擊強(qiáng)度逐漸增加,當(dāng)短玻纖含量為42%時,沖擊強(qiáng)度達(dá)到最高點17.4kJ/m2。復(fù)合材料的拉伸強(qiáng)度及拉伸彈性模量,隨著短玻纖含量的增加持續(xù)增加,增加幅度由緩慢增加到迅速增長,當(dāng)短玻纖含量達(dá)到49%時,拉伸強(qiáng)度達(dá)到149MPa,比純PA6增加一倍之多,拉伸彈性模量達(dá)到12043MPa,是純PA6的數(shù)倍之多;而屈服拉伸應(yīng)變并未隨著短玻纖含量的增加發(fā)生明顯改變,一直處于平穩(wěn)態(tài)勢,斷裂伸長率由快速下降到一定程度后變?yōu)榫徛陆?復(fù)合材料的彎曲強(qiáng)度以及彎曲模量也隨著短玻纖含量的增加,先緩慢增長后迅速增長,當(dāng)短玻纖含量達(dá)到49%時,彎曲強(qiáng)度達(dá)到210MPa。
本文還采用三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)對PA6進(jìn)行阻燃改性,通過雙螺桿擠出造粒合成MCA/PA6復(fù)合材料,并對其燃燒性能及力學(xué)性能進(jìn)行測試。MCA阻燃劑的加入,對復(fù)合材料沖擊強(qiáng)度造成一定程度的降低,對拉伸強(qiáng)度和彎曲強(qiáng)度在一定程度上有所增強(qiáng)。在燃燒性能方面,隨著MCA含量的增加,復(fù)合材料極限氧指數(shù)不斷提高,UL94燃燒性能有所提升,但未達(dá)V-0級。
由于復(fù)合材料熔滴現(xiàn)象明顯,在此基礎(chǔ)上,選擇添加三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP)作為抗滴落劑,改善復(fù)合材料的熔滴現(xiàn)象。MPP的添加使得復(fù)合材料的極限氧指數(shù)有所升高,當(dāng)MPP添加量達(dá)到8%時,極限氧指數(shù)達(dá)到31%,UL94燃燒性能達(dá)到V-0級。選擇氫氧化鎂作協(xié)同阻燃劑,添加到MCA(15%)/MPP(4%)/PA6復(fù)合材料中,當(dāng)氫氧化鎂添加量達(dá)到10%時,復(fù)合材料的極限氧指數(shù)達(dá)到31.5%,垂直燃燒達(dá)到V-0級,力學(xué)性能有所下降,但幅度較小。
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