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尼龙6(PA6)在电子和电器工业、交通运输等行业得到广泛的应用。同时,这些行业的发展对其阻燃性能提出了更为苛刻的要求。本文在大量文献调研的基础上,提出采用纳米氢氧化镁和埃洛石纳米管阻燃尼龙6(PA6)的研究。通过复合的表面处理技术改善填料与基体的界面,通过填料复配提高综合的阻燃性能和力学性能。采用接枝的氢化苯乙烯-丁二烯-苯乙烯共聚物(SEBS)增韧阻燃PA6,获得了阻燃性能和综合力学性能好的阻燃PA6。详细研究了阻燃材料力学性能、阻燃性能和热稳定性的变化规律以及结构与性能之间的关系。主要结论如下:
(1)经硅烷偶联剂处理的纳米氢氧化镁阻燃的PA6的力学性能明显优于未改性的填充体系。大分子偶联剂可以进一步提高材料的力学性能,热稳定性和阻燃性能。
(2)HNT改性PA6的力学性能与MH体系的变化不大。与相同添加比例的MH相比,埃洛石能明显提高阻燃PA6的热稳定性和残炭率。HNT改性体系的阻燃效果优于MH体系,特别是在高添加量时,阻燃效果明显增强。
(3)HNT与MH复配改性PA6体系的强度和模量略优于两者单独使用的性能。加入SEBS增韧后材料的强度和刚度优于PA6,冲击强度达到PA6的80%。
(4)随着HNT比例的增加,材料的热稳定性和残炭率依次升高,SEBS增韧后,与未增韧的相比材料的热稳定性提高。
(5)复配体系中HNT含量的增加使材料氧指数明显增加。加入SEBS增韧以后,在HNT低添加量时,与未增韧相比,氧指数增加明显,当HNT比例增大后,氧指数增加不明显。
(6)随着HNT添加量的增加,材料的HRR、MLR都下降;加入SEBS增韧以后,在HNT低添加量时,与未增韧相比,增韧材料的阻燃效果更好。在HNT高添加量情况下,增韧体系的阻燃效果与未增韧的差别不明显。