MCA与PA6尼龙原料的“相辅相成”

发布于2023-05-16 18:11:17点击：0

电子电器用 PA6工程塑料的适用阻燃剂一般有磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和无机阻燃剂。其中氮系阻燃剂中的三聚氰胺脲酸盐 (MCA) 阻燃的PA6工程塑料，具有高力学性能、高阻燃性、低烟密度和高的相比电痕化指数(CTI，可达 600 V) 等优点，应用广泛。 MCA多应用于非增强PA体系，阻燃机理为：改变材料的热降解历程，促进材料的炭化效果，同时高温下会分解出大量的惰性气体，这些惰性气体在释放过程中会使材料燃烧的炭化层膨胀发泡，从而隔绝氧气，阻止燃烧；MCA 还能改善材料的流动性，增加材料燃烧时的滴落速度，带走大量的燃烧热，减少燃料，起到阻燃效果。
将常规粒径1.4~1.8 μm的MCA–25 添加到PA6中，通过改变其用量，考察其对阻燃PA6工程塑料力学性能和阻燃性能的影响。
MCA用量为12~14 份时，阻燃性最好，燃烧中无黑烟，烟密度低，无刺激性气味，但存在阻燃性不稳定的缺陷，需要继续优化。
MCA的粒径对MCA在PA6中的分散有直接影响，从而影响阻燃性能。
MCA的粒径为1.1~1.4 μm、用量为12份时，综合性能最好，但在阻燃方面仍存在滴落棉燃的问题，这可能是由MCA在 PA6中分散不均匀所导致。采用硅烷偶联剂对MCA进行表面处理，可解决其在PA6树脂中的分散性和相容性问题。 经偶联剂KH-560处理后，材料的阻燃性和力学性能改善明显。阻燃等级由之前的V-2提升到V-0级。综合比较来看，偶联剂用量为1%时综合性能最好。
可以看到，阻燃PA6的颜色均一性在加入润滑剂后均有所改善，这可能是由于润滑剂显著改善了色粉在阻燃PA6中的分散性。三种润滑剂中，E蜡的分散效果最好，相应材料的色泽最均匀。三种润滑剂的加入都导致力学性能有所降低，在阻燃性方面，E蜡对阻燃性无影响，TAF和硬脂酸钙的引入使阻燃性有所变差，三者综合比较，E蜡效果最好。
综上，采用MCA阻燃PA6工程塑料时，MCA的用量、粒径和表面处理对材料阻燃性影响明显。当粒径为1.1~1.4μm 且经1% KH–560表面处理的MCA用量为12份，添加0.5份的E蜡润滑剂时，可制得阻燃等级达UL 94V–0 (0.8 mm)，CTI 为600 V且综合力学性能较为理想的MCA阻燃 PA6工程塑料。


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