阻燃PA66复合材料翘曲性能研究

doi:10.19491/j.issn.1001-9278.2021.01.004

中国塑料 ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (1): 19-24.DOI: 10.19491/j.issn.1001-9278.2021.01.004

阻燃PA66复合材料翘曲性能研究

易新¹^,²(), 张永¹, 吴长波¹, 周华龙², 许鸿基¹, 丁超¹

^1.上海金发科技发展有限公司，上海工程塑料功能化工程技术研究中心，上海 201714
^2.江苏金发科技新材料有限公司，江苏省高分子合金材料工程技术研究中心，江苏昆山 215300

收稿日期:2020-06-24 出版日期:2021-01-26 发布日期:2021-01-22
基金资助:

Study on Warpage of Flame⁃retardant PA66 Composites

YI Xin¹^,²(), ZHANG Yong¹, WU Changbo¹, ZHOU Hualong², XU Hongji¹, DING Chao¹

^1.Shanghai Engineering Research Center of Functionalizing Engineering Plastics，Shanghai Kingfa SCI & TECH DVPT Co，Ltd，Shanghai 201714，China
^2.Jiangsu Polymer Alloy Matterials Engineering and Technology Research Center，Jiangsu Kingfa SCI & TECH Advanced Materialls Co，Ltd，Kunshan 215300，China

Received:2020-06-24 Online:2021-01-26 Published:2021-01-22
Contact: YI Xin E-mail:yixin@kingfa.com.cn

摘要/Abstract

摘要：

对比研究了无玻璃纤维、普通圆形玻璃纤维、扁平玻璃纤维对溴系阻燃聚酰胺66（PA66）复合材料的翘曲性能影响，分别从力学性能、结晶性能、收缩率和横向/纵向收缩率比等因素阐述复合材料翘曲性能。结果表明，相同阻燃剂含量条件下，不加玻璃纤维复合材料的结晶度最高，横向收缩率与纵向收缩率最大，但横向/纵向收缩率比最小，复合材料翘曲度最小；相同玻璃纤维含量条件下，扁平玻璃纤维复合材料翘曲度明显优于普通圆形玻璃纤维，其横向/纵向收缩率比明显小于普通圆形玻璃纤维；力学性能方面，扁平玻璃纤维复合材料的拉伸强度和弯曲强要低于圆形玻璃纤维体系；不同形态玻璃纤维对阻燃增强PA66复合材料结晶性能影响小，其结晶度和结晶峰温度非常接近；相同阻燃剂含量条件下，随着扁平玻璃纤维含量增加，复合材料横向收缩率与纵向收缩率均降低，但横向/纵向收缩率比呈增大趋势，导致复合材料翘曲度随玻璃纤维含量增加而变大。

关键词: 翘曲度, 溴系阻燃, 圆形玻璃纤维, 扁平玻璃纤维, 聚酰胺66, 收缩率

Abstract:

The warpage of brominated flame-retardant PA66 composites was investigated in terms of the compositions without glass fiber and with the circular and flat glass fibers. The warpage of the composites was analyzed on the basis of their mechanical properties， crystallization properties， shrinkage rate and transverse/longitudinal shrinkage ratio. The results indicated that the composites without glass fiber had the highest crystallinity， transverse shrinkage and longitudinal shrinkage， but the lowest transverse/longitudinal shrinkage ratio and warpage. At the same content of glass fibers， the warpage of the composites with the flat glass fiber was obviously better than that of the composite with the circular glass fiber due to a lower ratio of transverse/longitudinal shrinkage. In the case of mechanical properties， the tensile strength and bending strength of the composites with flat glass fibers were lower than that of the composites with the circular glass fiber. The different types of glass fibers had little effect on the crystallization of the composites， and their crystallinity and crystallization peak temperature were very close to each other. At the same content of flame retardant， both the transverse shrinkage and the longitudinal shrinkage of the composites decreased with an increase in the content of the flat glass fiber. However， their transverse/longitudinal shrinkage ratio increased， leading to an increase in the warpage of the composites.

Key words: warpage, bromine flame retardant, circular glass fiber, flat glass fiber, polyamide 66, shrinkage

中图分类号:

TQ 323.6

易新, 张永, 吴长波, 周华龙, 许鸿基, 丁超. 阻燃PA66复合材料翘曲性能研究[J]. 中国塑料, 2021, 35(1): 19-24.

YI Xin, ZHANG Yong, WU Changbo, ZHOU Hualong, XU Hongji, DING Chao. Study on Warpage of Flame⁃retardant PA66 Composites[J]. China Plastics, 2021, 35(1): 19-24.

图/表 8

样品编号	PA66 EPR24/%	BPS 7010/%	S?12N/%	ECS301HP?3?H/%	ECS301HP?3?M3/%	助剂/%
A?0	69.5	23	7	-	-	0.5
A?5	64.5	23	7	-	5	0.5
A?10	59.5	23	7	-	10	0.5
A?20	49.5	23	7	-	20	0.5
A?30	39.5	23	7	-	30	0.5
A?40	29.5	23	7	-	40	0.5
B?30	39.5	23	7	30	-	0.5

表1 阻燃PA66复合材料成分组成（质量分数）

Tab.1 Composition of flame retardant PA66 composite

图1 翘曲度测试方板及其玻璃纤维取向示意图

Fig. 1 Diagram of square plate parts for warpage test and the glass fiber orientation

图2 不同样品断面的SEM照片

Fig. 2 SEM photos of fracture surface of different PA66 composites

样品	拉伸强度/ MPa	弯曲强度/ MPa	弯曲模量/ MPa	悬臂梁缺口冲击/kJ?m^-2	阻燃等级
数据偏差	±5	±5	±300	±1	-
A?0	73	116	2 990	4.4	V?1
A?5	88	142	4 070	4.2	V?1
A?10	102	154	5 060	4.8	V?1
A?20	138	200	7 650	8.9	V0
A?30	154	225	10 900	12.0	V0
A?40	159	232	14 000	13.0	V0
B?30	167	247	10 400	12.0	V0

表2 复合材料力学性能及阻燃性能对比

Tab.2 Mechanical properties and flame retardancy of PA66 composites

图3 不同样品的熔融和结晶DSC曲线

Fig.3 Melting and crystallization DSC curves of different samples

样品编号	w/%	T_mp/℃	ΔH_m/ J?g^-1	X_c/%	T_cp/℃	T_co/℃	T_ce/℃
A?0	69.5	261.0	44.82	34.3	237.5	229.8	243.8
A?10	59.5	260.8	33.39	29.85	237.5	229.8	243.6
A?30	39.5	260.4	21.99	29.62	237.2	229.5	243.5
A?40	29.5	259.6	15.13	27.28	235.2	227.5	241.7
B?30	39.5	259.8	22.14	29.82	237.3	229.7	243.5

表3 不同样品的熔融与结晶过程DSC数据

Tab.3 DSC melting and crystallization parameters of different samples

图4 不同样品横向、纵向收缩率以及横向/纵向收缩率之比

Fig.4 Transverse shrinkage, longitudinal shrinkage and the transverse/longitudinal shrinkage ratio of different PA66 composites

图5 不同样品翘曲度变化规律

Fig.5 The warpage of different PA66 composites

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