防静电尼龙

汽车制动管路中尼龙管的应用

     尼龙管因为自身易装配、干净、抗老化、耐腐蚀等优点，受到世界各个汽车制造商的亲睐，被广泛的使用。**汽车制造商已经在多个车型上应用了尼龙11 压力管，比如EQ4090F5D 和ED1118R系列车型等，并且还在EQ1902F 车型上采用一部分尼龙管，在以后的新车型中，逐渐把所有传统的钢管都替换成尼龙管。

制动系统采用尼龙管的实验

     汽车要实现**行驶，其必须具备良好的制动性能，所以制动系统的零件又被称为“保安零件”

高耐热无卤阻燃防静电尼龙

     防静电尼龙(PA6)凭借优良的耐磨性能、耐蠕变性能、耐油性能和电气性能，在社会许多领域具有广泛应用。近年来，随着PA6 在电子、电器、通信等领域的应用越来越广，元器件容易积热和产生电火花的特点使得这些领域对PA6 的阻燃有较高的要求，但PA6 氧指数低，容易燃烧，因此需要进行阻燃改性。

     传统卤素阻燃剂(以溴系为主)对环境和人类健康存在危害性，法律法规的规范以及人们环保意识的提高，使得无卤阻燃PA6的开发成为热点。但相对于溴系阻燃体系，无卤阻燃剂存在阻燃效率低、与PA6 相容性差等缺点，为了达到较高的阻燃等级，大量添加又造成加工困难、材料力学性能差等问题。

PPE 含量对防静电尼龙垂直燃烧性能的影响

     在进行垂直燃烧测试时，不同PPE 添加量，阻燃样条1.6 mm和3.2 mm 在样条接触火焰10 秒离开后均一直燃烧到夹具，按照UL 规定，没有相对应的阻燃级别.

     PPE 为非结晶聚合物，具有高达210 ℃的玻璃化转变温度，分子链在很高温度下才能发生明显的运动(链段运动)，PPE 通过相容剂与PA6 链段相连，降低了PA6 分子链的运动能力，提高其抵抗高温的能力，随着PPE 含量的增加，材料的热变形温度上升，当PPE 含量为46 %时，相对于未添加PPE，材料的热变形温度升高超过60 ℃。另外，随着PPE 含量的增加，材料的熔体流动速率(MFR，测试条件280 ℃+5.0 kg)明显下降。这是由于PPE 流动性差，随着其含量的增加，材料的流动性下降。热变形温度的升高，使得材料在更高的温度下发生燃烧；流动性下降使得熔体流动速度变慢，火焰移动速度也随之下降。这两个因素都有利于PA6 阻燃性能的提高。

红磷母粒以及PPE 与红磷母粒复配对PA6 性能的影响

     红磷母粒含量对PA6 阻燃性能的影响如。红磷母粒的加入能明显改善PA6 的阻燃性能。随着红磷母粒的增加，3.2 mm 和1.6 mm 厚度的阻燃等级均不断提升。红磷是一类重要的无卤阻燃剂，其受热生成的多种酸能够覆盖在PA6 表面，催化其脱水炭化，形成的炭层将外部的氧、挥发性可燃物与内部的PA6 树脂隔开，降低材料的质量损失速度和可燃物的生成量[4]。加入16 % PPE 后，与直接采用红磷母粒对比，PA6的阻燃性能明显提高。经过复配后，8 %红磷母粒可使PA6 达到3.2 mmV0，12 %红磷母���可使PA6 达到1.6 mmV0，与纯红磷母粒阻燃相比，均提高一个阻燃等级(从V1 变为V0)。

     随着红磷母粒的增加，PA6 的冲击强度呈现下降趋势，这是由于红磷颗粒在PA6树脂中容易成为应力集中点，随着红磷母粒含量的增加，应力集中点的增加使得PA6 的冲击强度呈现下降趋势。对于热变形温度，随着红磷母粒含量的增加，红磷颗粒对PA6 分子链运动阻碍增加，提高其抵抗热变形的能力。加入16% PPE 后，对于冲击强度，含有PPE 体系的冲击强度相对较高，但随着红磷母粒含量的增加，两者的差距在不断缩小，当红磷母粒含量为15 %时，含有PPE体系的冲击强度反而稍低些。这可能是由于PPE 的加入阻断了裂纹增长，但红磷母粒的增加影响PPE 和PA6 的相容性，当其增加到一定程度时，由于相容性变差带来的负面作用大于阻断裂纹吸收能量的正面作用，材料的冲击性能反而出现下降。热变形温度之间的比较，PPE 的加入能明显地提高PA6 的热变形温度15 ℃左右

     当PPE 含量为6 %，对PA6 的阻燃级别没有影响，这是由于此时PPE 对PA6 阻燃性能的改善尚不足改变其阻燃等级。随着PPE 含量的升高，PA6 阻燃等级出现变化，当PPE 含量为46 %时，1.6 mm 和3.2 mm 厚度均达到V0 的阻燃级别。

     随着PPE 含量的上升，PA6 的冲击强度呈现先上升后下降的趋势。PPE 树脂在相容剂作用下分散成许多的小颗粒，在一定范围内，随着PPE 含量的增加，PPE 相畴有所增大，同时与PA6 树脂界面结合力好，能够更好的阻挡裂纹发展，使得PA6有较高的冲击强度。但是，进一步增加PPE 含量时，PPE 相畴进一步增大，而且可能由于相容剂的不足引起PPE 与PA6 界面结合力的下降，因此PPE 在阻断裂纹的同时也容易作为应力引发点成为材料的薄弱点。对于热变形温度，随着PPE 含量的升高，PA6的热变形温度呈现不断上升趋势，当PPE 含量为46 %时，PA6的热变形温度接近200 ℃。

     PPE 在起到协同阻燃PA6 的同时，还至少有两方面的益处。(1)提高无卤阻燃PA6 的冲击强度。在相同的阻燃等级下，PPE 的加入可以减少红磷母粒的添加量，从而减少大量红磷母粒对PA6 冲击强度的影响。如为使PA6 获得3.2mmV0，可以添加15 %的红磷母粒，也可以采用16 % PPE+8 %红磷母粒或者是36 % PPE+5 %红磷母粒复配，前者的冲击强度仅为5.98 kJ/m2，而后者的冲击强度为7.43 kJ/m2 和10.24 kJ/m2，冲击强度明显上升。(2)提高无卤阻燃PA6 的热变形温度。对比46 %PPE+5 %红磷母粒复配和15 %的红磷母粒，PA6 的热变形温度提高了近45 ℃。

结论

     采用阻燃性能良好的PPE 与红磷母粒复配对防静电尼龙 进行无卤阻燃改性可以起到良好的效果。通过优化PPE 和红磷母粒的含量，可以在满足目标阻燃等级的前提下，获得具有良好力学性能和高耐热的无卤阻燃防静电尼龙，从而大大拓展其应用范围。

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