虽然PA66已具备较好的力学、加工及耐热等性能，但在实际使用中常需根据下游客户具体使用需求进行增强、增韧、阻燃以及耐老化等进一步的优化改性。下面介绍具有较好色差衰减的无卤阻燃高韧性增强PA66材料。
01
主要原材料
PA66：EPR27，神马工程塑料有限责任公司；
有机次磷酸盐阻燃剂(FR–1)：Exolit OP1230，瑞士科莱恩化工有限公司；聚磷酸三聚氰胺阻燃剂 (FR–2)：Melapur 200，巴斯夫(中国)有限公司；
GF：TCR735，直径为13μm ，泰山玻璃纤维有限公司；
抗氧剂Irgafos 168 (AO–1)、Irganox 1098 (AO–2)：巴斯夫(中国)有限公司；
POE-g-MAH：CMG5805–L，佳易容聚合物(上海)有限公司；
耐紫外老化助剂：双(2，2，6，6–四甲基–4–哌啶基)癸二酸酯(UV–1)、三嗪–亚氨基类高聚物(UV–2)、高分子量三嗪–哌啶缩合物(UV–3)，市售。
02
试样制备
将PA66、阻燃剂、增韧剂、抗氧剂以及耐紫外老化助剂按相应配方称量，在高速混合机中混合5～6min，出料，将混合物料在260℃下经双螺杆挤出机挤出、冷却、切粒。在120℃烘料1h，然后于270℃注塑成相应的标准试样。
03
无卤阻燃剂含量对PA66性能的影响
不同无卤阻燃剂含量的增强PA66配方见表1，无卤阻燃增强PA66的力学性能及阻燃性能测试数据见表2。
从表2可以看出，随着无卤阻燃剂FR–1含量的增加，无卤阻燃增强PA66的拉伸强度和简支梁缺口冲击强度降低，弯曲强度增大。这主要是因为添加的无卤阻燃剂并不是完全密实无缺陷的，随着无卤阻燃剂添加量的增加，无卤阻燃增强PA66基体内部会产生局部缺陷，从而导致拉伸强度及简支梁缺口冲击强度降低。
随着无卤阻燃剂FR–1含量的增加，增强PA66的阻燃等级越高，当添加17份无卤阻燃剂FR–1时，增强PA66的阻燃等级达到UL 94 V–0级。这是因为无卤阻燃剂FR–1为有机次磷酸盐，随着FR–1含量的增加，无卤阻燃增强PA66中的磷元素含量增大，在高温下能够分解更多的磷酸，并形成磷酸的非燃性粘稠液态膜，覆盖于燃烧体表面，隔绝空气；在气相中，二乙基次磷酸盐抑制自由基连锁反应，控制热分解。同时，磷酸脱水生成的水蒸气既可以降低凝聚相的温度，又能够稀释气相中可燃物的浓度，从而起到阻燃作用。
04
增韧剂含量对PA66性能的影响
不同增韧剂含量的无卤阻燃增强PA66配方见表3，无卤阻燃增强增韧PA66的力学性能及阻燃性能测试数据见表4。
从表4可以看出，随着增韧剂含量的增加，无卤阻燃增强增韧PA66的简支梁缺口冲击强度增大，当POE含量为9份时，无卤阻燃增强增韧PA66的简支梁缺口冲击强度与未添加时相比提高了33.3%。增韧剂的加入使其作为应力集中点，将受到的冲击力分散在基体之中，通过基体内部的形变及应力传递吸收，使共混体系能够较好地吸收冲击能而具有优良的韧性。
从表4还可看出，随着增韧剂的增加，无卤阻燃增强增韧PA66的阻燃性能变差，添加12份POE时材料阻燃等级降为UL 94 V–1级。这是因为所用增韧剂为烯烃聚合物，在燃烧时易释放出较多热量，燃烧火焰在短时间无法熄灭，这与阻燃剂的作用相反，添加量增大导致材料燃烧时间变长。
05
耐紫外老化助剂对PA66性能的影响
添加不同耐紫外老化助剂的无卤阻燃增强增韧PA66配方见表5，由于耐紫外老化助剂的添加量很少，其对无卤阻燃增强增韧PA66的力学性能以及阻燃性能影响较小，耐紫外无卤阻燃增强增韧PA66老化前后的ΔE见表6。
从表6可以看出，耐紫外无卤阻燃增强增韧PA66老化后的ΔE变化较大，未添加耐紫外老化助剂的UR–1的ΔE为11.0，添加耐紫外老化助剂的UR–2，UR–3， UR–4的ΔE相对较小，分别为8.3，7.5，8.0，其中UR–3样品的降幅最小，下降幅度为31.8%。
进一步通过FTIR分析发现，老化后，耐紫外无卤阻燃增强增韧PA66的羰基在1 730 cm-1处随着ΔE的增加面积不断增大。TG分析显示，老化后耐紫外无卤阻燃增强增韧PA66的起始分解温度降低，说明在紫外老化作用下生成的基团诱导材料提前分解。
文章来源：新材料研习社
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