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pepa6合金材料的阻燃体系研究 0 薄膜和可燃整理材料 exe是乳白色或淡黄色的高结晶聚合物，表面光滑有光泽。在较宽的温度范围内具有优良的力学性能, 长期使用温度可达120℃, 电绝缘性优良, 甚至在高温高频下, 其电性能仍较好, 但耐电晕性较差, 抗蠕变性, 耐疲劳性, 耐摩擦性、尺寸稳定性都很好。PET主要用于纤维, 少量用于薄膜和工程塑料。玻璃纤维增强PET适用于电子电气和汽车行业, 用于各种线圈骨架、变压器、电视机、录音机零部件和外壳、汽车灯座、灯罩、白热灯座、继电器、晒整流器等。 多年来对电子电器塑料材料或者塑料件的阻燃安全评价都以垂直燃烧的美国UL94为标准。但近年随着家用电器在使用过程中因内部塑料件着火而导致的火灾事件频频发生, 欧盟国际电工协会 (IEC) 的另一种阻燃评价方法———灼热丝阻燃测试标准 (IEC 60695) 日益备受关注。 按照IEC 60695-2-12∶2000的标准, 灼热丝时间小于30s即为合格。但是, 近年来, 海尔、美的等大型电子电器集团对灼热丝产品的要求不断提高, 灼热丝时间要求小于2s, 同时, 对力学性能要求也较为严格。 本文选用3种阻燃体系研究高灼热丝玻璃纤维增强阻燃PET/PA6合金材料, 使其同时达到UL94V-0级别和灼热丝750℃、2s不起燃的测试要求, 并且具有良好的力学性能。 1 实验部分 1.1 增韧剂、阻燃剂 PET, BG85, 仪征化纤股份有限公司; PA6, 1013B, 日本宇部公司; 增韧剂, KT-22, 沈阳科通塑胶有限公司; 阻燃剂, OP1312, 科莱恩公司; 阻燃剂, DBDPE, 美国大湖公司; 无机阻燃剂 (氢氧化铝) , 淄博恳特经贸有限公司; 玻璃纤维, 988A, 巨石集团。 1.2 试验设备和测试仪器 双螺杆挤出机, TE-35, 南京科倍隆科亚公司; 注塑机, HJ500, 宁波海晶塑机有限公司; 冲击试验机, XJ-55, 承德精密试验机有限公司; 电子万能试验机, CMT 4204, 美特斯工业系统有限公司; 垂直燃烧测试仪, CZF-3, 南京江宁分析测试仪器厂; 灼热丝试验机, FZ-5010A, 东莞市瀚阳电子仪器有限公司; 鼓风干燥机, FB-3, 上海申光仪器仪表有限公司; 扫描电子显微镜 (SEM) , JSM-66380LV, 日本JE-OL公司。 1.3 挤出机切粒凝聚 将PET、PA6于130℃下干燥4h, 按照PET∶PA6配比8∶2与其他助剂在高混机中混合均匀, 然后经过双螺杆挤出机挤出、切粒, 其中玻璃纤维在第三加料段通过加纤孔加入, 得到阻燃增强PET/PA6合金粒料;挤出机温度设定为1区230℃, 2~8区265℃, 机头为270℃;所得粒料烘干后在注塑机上注塑成标准的测试样条, 注射温度为260~280℃, 试样成型后在温度为 (23±1) ℃、湿度为 (50±5) %的标准环境中放置24h后按国家标准测试。 1.4 测试尺寸 按GB/T 1040—2006测试材料拉伸性能, 样品尺寸为80.0 mm×10.0 mm×4.0 mm, 测试速率为50mm/min;每组样品测试5个样条, 取平均值; 按GB/T 1043.1—2008测试材料简支梁缺口冲击性能, 样品尺寸为80.0mm×10.0mm×4.0mm, A型缺口, 摆锤冲击能量2.75J, 每组样品测试10个样条, 取平均值; 按照GB/T 2408—1996测试材料垂直燃烧性能, 样品尺寸为125.0mm×13.0mm×3.0mm, 每组样品测试10个样条, 取平均值; 按照GB/T 5169.11—2006测试材料灼热丝性能, 样品尺寸为60.0mm×60.0mm×1.5mm; SEM分析:冲击样条用液氮冷冻5 min后迅速脆断, 取断面喷金, 观察其微观结构形态。 2 结果与讨论 2.1 dbdpe与无机阻燃剂的协同作用 截至目前, 溴系阻燃剂还是成本最低、效率最高的阻燃剂, 其在分解时产生Br自由基, 可以捕获高分子材料分解时产生的自由基, 从而延缓或抑制燃烧链的反应, 同时释放出溴化氢 (HBr) 气体, 覆盖在材料表面, 隔绝和稀释氧气浓度, 从而达到阻燃效果。通过表1可知, DBDPE的含量在7%~13%范围内随着添加量的逐渐增加, 材料阻燃性能均可达到UL 94V-0级别, 灼热丝时间也由18.5s缩短到5.3s, 但是仍达不到灼热丝时间小于2s的要求。 通过表2可以看出, 在DBDPE和磷酸酯类阻燃剂OP的协同作用下, 灼热丝效果明显提升。首先, 复合型阻燃剂分解产生的卤元素与三氧化二锑反应, 燃烧时所生成的三氧化锑、三溴化锑等卤化锑的相对密度很大, 覆盖在聚合物表面, 并且在气态时也捕捉自由基。其次, 卤系与