玻纤增强阻燃 !"#复合材料的制备
!
杨海洋!，"，胡炳环!，肖 鹏"
（! # 福建师范大学化学与材料学院，福建 福州 $%&&&’；" # 株洲时代新材料科技股份有限公司，湖南 株洲 (!"&&!）
摘要：采用白度化红磷对 $&)玻纤增强 *+,进行阻燃改性，研究了白度化红磷对 *+, 复合材料阻燃性能的影响。
实验表明，当白度化红磷质量分数为 "!)时，复合材料的氧指数达到 $&)，阻燃级别 -./&；当其质量分数为 "%)时，
氧指数达到最大值 $!)，之后随用量的增加，氧指数开始下降。白度化红磷与 0** 复配体系有着良好的协效阻燃效
果。*+,、玻纤、白度化红磷、0**的质量配比为 %& 1 $& 1 !% 1 % 时，复合材料的氧指数达到 "2)，阻燃级别 -./&。甲基
丙烯酸缩水甘油酯接枝的弹性体（*34）是体系有效的增韧剂，其质量分数仅 %)就使得材料的缺口冲击强度值有较
大提高。
关键词：玻纤增强；阻燃；*+,；红磷；冲击强度
中图分类号：,5$"$ #( 6 ! 文献标识码：7 文章编号：!&&% 8 %’’&（"&&9）&2 8 &&!: 8 &$
!$%&’$’()*+ *, -.’// 0)1%$ 2%)+,*$3%4 0.’5% 2%(’$4’+( !"# 6*5&*/)(%
;7<= >?@/A?BC!，"，>D +@BC/EF?B!，GH73 *IBC"
（! # JKLLICI KM JEIN@OPQA ?BR 0?PIQ@?LO ST@ #，-FU@?B
S两个指令，将卤素阻燃剂的毒性与
环境问题的争论推向高潮。因此，开发无卤阻燃的
*+,工程塑料不仅有着巨大的经济价值，并且还是与
国际接轨的需要，有着广阔的发展空间。
本文用白度化红磷对 $&)玻纤增强 *+, 复合材
料进行阻燃改性，并选择与 0** 复配，研制了一种
综合性能优异的阻燃增强 *+,复合材料。
; 实验部分
; <; 原材料
*+, 树脂：工业品，Z"!&&，江苏仪征化纤股份
有限公司；无碱玻纤：工业品，北京市通州兴旺玻璃
纤维有限公司；白度化红磷：工业品，连云港信拓硅
化科技有限公司；增韧剂：甲基丙烯酸缩水甘油酯
（=07）接枝的弹性体（*34），自制；氰脲酸三聚氰
胺（0J7）：山东寿光化工有限公司；蜜胺焦磷酸盐
（0**）：濮阳诚科化工科技有限公司；聚磷酸铵
（7**）：濮阳诚科化工科技有限公司。
·:!·
第 $( 卷第 2 期
"&&9 年 2 月
塑料工业
J>H<7 *Z7S,HJS H<‘DS,_;
! 作者简介：杨海洋，男，!:2$ 年生，主要从事玻纤增强、阻燃高分子复合材料的制备及塑料合金的新产品开发。&’$$ 8
2($’2:2，E?@A?BC!:2$("%a O@B? # TKN 万方数据
! "# 设备与仪器
双螺杆挤出机：!"#$% 型，江苏昆山科信塑料机
械有限公司；塑料注塑机：&’( 型，无锡格兰塑机制
造有限公司；万能材料试验机：)& * +( 型，河北承德
试验机有限责任公司；垂直燃烧测试仪：,-.#$ 型，
南京江宁分析测试仪器厂；氧指数测定仪；/,#0 型，
南京江宁分析测试仪器厂。
! "$
标准
excel标准偏差excel标准偏差函数exl标准差函数国标检验抽样标准表免费下载红头文件格式标准下载
试样的制备
将 12& 于 +3( 4下鼓风干燥 3 5，按照配比与加
工助剂混合均匀后用双螺杆挤出机共混挤出、造粒，
料桶温度 0$( 6 07( 4 ，螺杆转速为 $(+ 8 * 9:;。所得
粒料再经 ++( 4鼓风干燥 ’ 5，在注塑机上注塑成标
准的氧指数和冲击测试样条，注塑温度为 03( 6 07(
4。试样成型后在温度为（0$ < 0）4、湿度为（7( <
7）=的环境中放置（03 < +）5后按国家标准测试。
! "% 性能测试
简支梁冲击强度按 >2 * & +(3$—0((( 测试；氧指
数按 >2 * & 03(%—+??$ 测 试；燃 烧 性 能 按 >2 * &
03(’—+??% 测试。
# 结果与讨论
# "! $&’玻纤增强阻燃 ()* 复合材料“灯芯”效应
的考察
表 + $(=玻纤对阻燃 12&阻燃性能的影响
&@A + BCCDEF GC HI@JJ C:AD8（$(=）G; CI@9D 8DF@8K@;EL
GC 12& EG9MGJ:FD
配方 质量比 氧指数 * = 阻燃级别
12& *玻纤 *白度化红磷 3? * $( * 0+ $( .N#(
12& *白度化红磷 O? * 0+ 0% .N#0
12& *玻纤 *白度化红磷 * P11 7( * $( * +7 * 7 0’ .N#(
12& *白度化红磷 * P11 ’( * +7 * 7 07 .N#0
表 + 为 $(=玻纤对阻燃 12& 阻燃性能的影响。
从表 + 可看出，添加了 $(=玻纤的白度化红磷阻燃
12&的氧指数明显提高；对于白度化红磷与 P11 协
效阻燃体系，阻燃剂用量相同，添加 $(=玻纤的 12&
氧指数高于无玻纤 12&。
玻纤是一种难燃物质，加入到塑料之后会起到阻
燃效果，因其又存在“灯芯”效应，所以玻纤是阻燃
还是助燃，要看这两种效应的加和。对于本文中讨论
的 $(=玻纤增强的阻燃 12& 复合材料，玻纤起到的
是阻燃效果而不是助燃效果。
# "# 白度化红磷用量对 $&’玻纤增强 ()* 氧指数的
影响
图 + 为白度化红磷用量对 $(=玻纤增强 12& 氧
指数的影响。由图 + 可看出，随着白度化红磷用量的
增加，玻纤增强 12& 复合材料的阻燃性能先增后降。
当白度化红磷的的质量分数达到 07=时，12&的氧指
数达到最大值 $+=。如果白度化红磷用量进一步增
大，其阻燃性能会降低。这可能是由于红磷本身是易
燃品，燃烧时发生氧化反应属于放热反应，添加量过
大，放出的热量难以散发出去，导致材料的表面温度
升高，从而使材料的燃烧变得更为容易［+］。
图 + 白度化红磷用量对 $(=玻纤增强 12&氧指数的影响
.:H + BCCDEF GC Q5:FD;:;H 8DK M5GJM5G8GRJ EG;FD;F G; !" GC
HI@JJ C:AD8（$(=）8D:;CG8EDK 12&
# "$ 磷氮系阻燃剂用量对 ()*氧指数的影响
图 0 磷氮系阻燃剂用量对 12&氧指数的影响
.:H 0 BCCDEF GC M5GJM5G8GRJ#;:F8GHD; CI@9D
8DF@8K@;F EG;FD;F G; !" GC 12&
对于磷氮系阻燃剂，其阻燃机理通常被认为是组
分磷在高温下生成磷酸、偏磷酸，使材料脱水炭化，
形成的炭化层既可以阻挡热量和氧气进入，又可阻挡
热解产生的小分子可燃性气体进入气相；氮组分受热
分解后，易放出氨气、氮气、深度氮氧化物、水蒸汽
等不燃性气体，从而起到阻燃效果。磷氮系阻燃剂单
独使用效果不好，一般很难达到材料的阻燃要求，需
要和其它阻燃剂进行复配才能更好的发挥阻燃效果。
从图 0 可以看出，当阻燃剂的质量分数为 7=
时，材料的氧指数基本不变，这是由于添加量太少，
阻燃效果不明显；随着阻燃剂用量的加大，12& 的氧
指数不断提高，其中 P11 的阻燃效果优于 P,S、
S11#+(((，当阻燃剂的质量分数为 0(=时，其氧指数
·(0· 塑 料 工 业 0((% 年
万方数据
可达 !"#，此时阻燃级别为 $%&! 级。因此，实验选
用 ’((与白度化红磷进行复配，进一步考察阻燃性
能。
! "# 白度化红磷与 $%% 复配体系对 &’(玻纤增强
%)*性能的影响
表 ! 白度化红磷与 ’((复配体系对 )*#玻纤增强 (+,阻燃
性能的影响
,-. ! /00123 40 567318789 :1; <64=<64:4>= ? ’(( 48 0@-A1
:13-:;-82B 40 9@-== 07.1:（)*#）:17804:21; (+,
(+, ?玻纤 ?白度化红磷
? ’((（质量比） 氧指数 ? #
阻燃级别
（* CDAA样条）
缺口冲击强度
? EF·AG !
H* ? )* ? * ? * !I — D CD
J* ? )* ? I* ? * !K $%&! J C"
"" ? )* ? I* ? " !K $%&! " CH
"* ? )* ? I* ? I* !" $%&! " C!
K" ? )* ? I* ? I" !H $%&I K C"
"" ? )* ? I" ? * !J $%&! J CI
"* ? )* ? I" ? " !D $%&* " CD
K" ? )* ? I" ? I* )* $%&* " CJ
表 ! 为白度化红磷与 ’(( 复配体系对 )*#玻纤
增强 (+, 阻燃性能的影响。可看出，当白度化红磷
用量为 I*#时，’(( 的加入有效地提高了材料的氧
指数，当 ’((加入量为 I"#时，体系的氧指数达到
!H#，阻燃级别达到 $%&I 级；’(( 量大于 I"#时，
造粒时加工性能很差，无法加工。当白度化红磷用量
为 I"#，’((加入量为 "#时，体系的氧指数就可以
达到 !D#，此时阻燃级别即可达到 $%&* 级，满足阻
燃性能的要求。’(( 加入量增大到 I*#时，体系的
氧指数增大到 )*#，阻燃级别 $%&* 级。
实验表明，白度化红磷用量为 I*# 时，增大
’((加入量也无法实现材料 $%&* 的阻燃级别；白度
化红磷用量为 I"#时，’((的用量仅 "#就可实现材
料 $%&* 的阻燃级别。继续增大 ’(( 用量，氧指数有
所增加的同时也大大损耗了材料的力学性能。综合考
虑材料阻燃性能和力学性能，选取 (+,、玻纤、白度
化红磷、’((的质量配比为 "* ? )* ? I" ? "。
红磷的阻燃主要是凝聚相阻燃，’((的阻燃主要
是气相的，也有部分凝聚相的（因为磷含量比较低）。
选择这二者的复配目的是，燃烧时阻燃体系既能发挥
白度化红磷凝聚相阻燃作用，又能发挥 ’(( 的气相
阻燃作用，从而收到协效阻燃效果。
! "+ 增韧剂用量对增强阻燃 %)* 复合材料冲击强度
的影响
图 ) 是玻纤、白度化红磷、’(( 的质量配比为
)* ? I" ? " 时，增韧剂用量对材料冲击强度的影响。从
图 ) 可看出，随着增韧剂用量的增加，材料的缺口冲
击强度逐渐增加。不加增韧剂的材料缺口冲击强度仅
为 " CD EF ? A!，当增韧剂质量分数为 "#时，材料的缺
口冲击强度可以达到 I* CJ EF ? A!，几乎是不加增韧剂
时的两倍，此时材料有着较好的综合力学性能。增韧
剂用量继续增加时，缺口冲击强度值的增加开始变得
缓慢，当质量分数为 I*#时，冲击强度值达到 I) CK
EF ? A!。
图 ) 增韧剂用量对 )*#玻纤增强 (+,冲击强度的影响
$79 ) /00123 40 34>996181: 2483183 48 7A<-23 =3:18936 40 9@-== 07.1:
（)*#）:17804:21; (+,
本实验所用增韧剂是 L’M 接枝的 (N/。试验结
果表明，该增韧剂与基体树脂有着较好的相容性，增
韧剂的添加可以有效地增加材料的缺口冲击强度。
L’M接枝的 (N/上面的环氧基团主要与 (+, 的羧基
进行反应［!］，从而形成 (+,&L’M&(N/ 接枝物。在冲
击断裂过程中可以引发更多的银纹和剪切屈服变形，
也将吸收更多的冲击能，从而来抵偿因添加阻燃剂所
引起的材料缺口冲击强度的部分丧失。
& 结论
I）本文中讨论的 )*#玻纤增强的阻燃 (+, 体
系，玻纤起到的是阻燃效果而不是助燃效果。
!）对于 )*#玻纤增强的阻燃 (+,，白度化红磷
的添加量为 !"#时，复合材料的阻燃性能最优。
)）白度化红磷与 ’(( 很好的发挥了凝聚相和气
相阻燃机理，二者有着良好的协效阻燃效果。
K）L’M接枝的 (N/是玻纤增强阻燃 (+,复合材
料有效的增韧剂。添加量仅 "#就能起到明显的增韧
效果。
参 考 文 献
I 石建江，陈宪宏，肖鹏 C 工程塑料应用，!**J，)K（I）：
)"
! ’400133 M F，O1EE13= ’ / F P (4@BA1:，IQQI，)!（I）：I
（本文于 !**J G *" G )* 收到）
·I!·第 )K 卷第 D 期 杨海洋等：玻纤增强阻燃 (+,复合材料的制备
万方数据
玻纤增强阻燃PBT复合材料的制备
作者： 杨海洋， 胡炳环， 肖鹏， YANG Hai-yang， HU Bing-huan， XIAO Peng
作者单位： 杨海洋,YANG Hai-yang(福建师范大学化学与材料学院,福建,福州350007;株洲时代新材料科技
股份有限公司,湖南,株洲,412001)， 胡炳环,HU Bing-huan(福建师范大学化学与材料学院,福
建,福州350007)， 肖鹏,XIAO Peng(株洲时代新材料科技股份有限公司,湖南,株洲,412001)
刊名： 塑料工业
英文刊名： CHINA PLASTICS INDUSTRY
年，卷(期)： 2006，34(8)
引用次数： 2次
参考文献(2条)
1.石建江.陈宪宏.肖鹏 查看详情 2006(1)
2.Moffett A J.Dekkets M E J 查看详情 1991(1)
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1.学位
论文
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李明猛 氮磷阻燃剂（MPP）的制备及其阻燃玻纤增强尼龙6和尼龙66的研究 2006
玻纤增强尼龙广泛应用于电子、电气、汽车等领域。为满足防火和环境安全的要求，无卤阻燃玻纤增强尼龙十分重要，但玻纤增强尼龙的“烛芯效应”使
其阻燃十分困难。 针对氮系阻燃剂MCA在阻燃玻纤增强尼龙时存在的“烛芯效应”问题，本文在前期工作的基础上，采用低毒、价廉的乙醇为反应介质
，以三聚氰胺和多聚磷酸为原料在催化剂的作用下合成目标产物氮磷膨胀型阻燃剂MPP，采用FT-IR、TGA以及XRD对产物进行了表征，系统研究了反应时间、催
化剂用量、加料顺序对所得产物氮磷阻燃剂组成以及对玻纤增强尼龙6阻燃性能的影响。合成产物使玻纤增强尼龙6材料在垂直燃烧试验中达到自熄要求，其阻
燃性能还需进一步改进。 为了提高MPP的热稳定性，简化合成工艺，本文采用以MP为原料高温热聚合制备氮磷膨胀型阻燃剂MPP，采用FT-IR、TGA以及
XRD对产物组分进行了表征，研究了热聚合温度、时间、热聚合反应器及原料对产物的组成和阻燃性能的影响。当在阻燃体系中添加30％的阻燃剂MPP、2％的杂
多酸和2％的CR时，玻纤增强尼龙6可达到UL941.6mmV-0级的阻燃性能，并具有良好的力学性能：拉伸强度127MPa，弯曲强度200MPa，弯曲模量11.2GPa。通过
TGA和SEM分析，揭示了MPP对PA6／GF／FR复合材料的阻燃机理。研究结果表明杂多酸和阻燃改性剂CR对MPP具有协效阻燃作用，加速了尼龙6燃烧时的成炭化学
反应，改善了炭层结构。 采用热聚合制备的阻燃剂MPP阻燃玻纤增强尼龙66，当阻燃剂的添加量25[％]，玻纤的添加量为30[％]时，所制备的玻纤增强尼
龙66阻燃性能达到UL941.6mm V-0级。对尼龙66及阻燃玻纤增强尼龙66的热重分析和残炭的SEM分析表明，所制备的氮磷阻燃剂在尼龙66的热降解过程中加速了
其降解速率，从而使成炭速率加快，形成了致密的膨胀炭层。
2.期刊论文 王建荣.欧育湘.刘治国.李锦 聚磷酸三聚氰胺对玻纤增强PA66的膨胀阻燃作用 -工程塑料应用2004,32(2)
采用自制的新型膨胀型阻燃剂--聚磷酸三聚氰胺(MPP)对玻纤增强PA66进行阻燃,以氧指数和垂直燃烧(UL94)评价了其阻燃作用;以热失重测定了材料的热分
解性能;以扫描电镜观察了材料残炭的结构;并探讨了MPP阻燃玻纤增强PA66的阻燃机理.试验表明,单一MPP对玻纤增强PA66有良好的阻燃效果,当添加25%时,阻燃
材料的氧指数为38.0%,达到UL94 V-0级;MPP参与了玻纤增强PA66的降解过程,在材料表面形成了致密的隔热、隔氧的泡沫炭层.
3.期刊论文 王建荣.刘治国.欧育湘.李锦 聚磷酸三聚氰胺阻燃玻纤增强PA66和PA6的区别 -北京理工大学学报
2004,24(10)
采用聚磷酸三聚氰胺(MPP)分别对玻纤增强的PA66和PA6进行了阻燃.发现MPP在PA66中的阻燃效果明显优于PA6.添加质量分数为25%的MPP,能使玻纤增强
PA66的氧指数由20.4%提高到38.0%,且能通过UL94 V-0阻燃级;但对玻纤增强的PA6阻燃效果则不显著,氧指数只提高了5.5%,垂直燃烧性能没有改善.对两组样品
分别进行了热失重分析,发现MPP对PA6和PA66的热降解过程的影响是不同的.对600 ℃处理后所得的残炭进行了扫描电镜分析,发现所形成的炭层结构的不同导致
了阻燃效果的差别.
4.期刊论文 石建江.陈宪宏.肖鹏.Shi Jianjiang.Chen Xianhong.Xiao Peng 阻燃玻纤增强尼龙66的研制及其应用 -工
程塑料应用2006,34(1)
研究红磷阻燃母粒对玻纤增强尼龙66(PA66)阻燃性能的影响.结果表明,当红磷阻燃母粒的用量为14份时,玻纤增强PA66的阻燃等级可达到FV-0级;当红磷阻
燃母粒的用量为12份并加入9份增容剂及少量氢氧化铝和氢氧化镁时,玻纤增强PA66具有较优异的综合性能,用该材料制作的空调继电器外壳和底板取得较好的使
用效果.
5.期刊论文 白瑛.BAI Ying 玻纤增强PET/蒙脱土阻燃工程塑料的研究 -塑料工业2007,35(12)
以PET/蒙脱土为基材树脂,通过添加玻纤、阻燃剂、增韧剂制备出可在低模温下成型的玻纤增强PET/蒙脱土阻燃工程塑料.研究了阻燃剂、增韧剂对PET/蒙
脱土工程塑料的性能影响.结果表明,采用十溴联苯醚和三氧化二锑复配阻燃体系,当添加的质量分数达到8%时,体系阻燃性能达到UL94 V0;在相同添加量的情况
下,增韧剂对体系的增韧效果为:POE-MAH＜EPDM-MAH＜PTW;增韧剂PTW不仅使复合材料抗冲击性能大幅度提高,同时也使复合材料的拉伸强度、弯曲强度进一步提
高.
6.会议论文 欧育湘.许冬梅 新一代阻燃剂次膦酸盐阻燃的玻纤增强尼龙66 2004
综述次膦酸盐((R1R2POO)-nMn+)为基的阻燃剂阻燃的玻纤增强尼龙66(GRPA66)的全面性。这种材料在加工性、机械性能、阻燃性、生烟性、电气性能、色
泽及价格方面可达到很佳的综合平衡。与溴=锑系统或红磷阻燃的GRPA66相比，具有性能、价格及环保优势。这种新型无卤阻燃GRPA66特别适用于制造注塑高压
电子电气元器件。
7.期刊论文 李明猛.陈英红.王琪.LI Ming-meng.CHEN Ying-hong.WANG Qi 氮磷无卤阻燃剂阻燃玻纤增强尼龙6的研究 -
高分子材料科学与工程2006,22(1)
采用热聚合的方法制备了氮磷无卤阻燃剂MPP,用于阻燃玻纤增强尼龙6.通过在阻燃体系中引入成炭催化剂杂多酸(HPA)和阻燃改性剂(CR),成功地解决了玻
纤增强尼龙6燃烧时的"烛芯效应"问题.系统研究了HPA和CR对玻纤增强尼龙6阻燃性能的影响.结果表明,所制备的阻燃剂MPP是由三聚氰胺聚磷酸盐和三聚氰胺焦
磷酸盐构成,以前者为主.杂多酸和CR对MPP具有协效阻燃作用,加速了尼龙6燃烧时的成炭化学反应,改善了炭层结构.当在阻燃体系中添加2%的杂多酸和2%的CR时
,玻纤增强尼龙6可达到UL94 1.6 mm V-0级的阻燃性能,并具有良好的力学性能.
8.期刊论文 费国霞.刘渊.王琪.Fei Guoxia.Liu Yuan.Wang Qi 一步法合成三聚氰胺多聚磷酸盐及其阻燃玻纤增强PA6的
研究 -化工新型材料2007,35(5)
三聚氰胺多聚磷酸盐(MPP)是一种重要的氮磷复合型阻燃剂,目前多采用两步法合成.本研究以三聚氰胺和多聚磷酸为原料,在有机溶剂中经一步反应合成
MPP,采用XRD、红外光谱、TGA表征了产物结构;该方法具有工艺简单、耗能低、产品性能优良等优点.MPP(25%)阻燃30%玻璃纤维增强PA6可通过UL94V0级别,氧指
数达到32;材料力学性能优异,拉伸强度和简支梁缺口冲击强度分别达104MPa和6.1kJ/m2.
9.学位论文 王章郁 三聚氰胺聚磷酸盐阻燃玻纤增强尼龙6及尼龙66的研究 2007
本研究采用自制磷-氮复合型阻燃剂三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)及改性固体酸阻燃玻纤增强尼龙66(GFPA66)及玻纤增强尼龙6(GFPA6)材料，考察了影响材料阻
燃性能、力学性能和加工性能的因素，研究了不同阻燃体系的阻燃机理，为具有“烛芯效应”的GFPA材料的无卤阻燃提供了新技术。所制备的阻燃GFPA材料可
通过UL94 1.6mm V-0阻燃级别测试，力学性能良好，具有较好的应用前景。 以强极性有机胺为反应介质，通过三聚氰胺(ME)与多聚磷酸(PHPO)成盐反应
一步法合成MPP，用于阻燃GFPA66材料。考察了反应时间、反应温度、加料方式等合成条件对MPP阻燃GFPA66材料阻燃性能和力学性能的影响，确定了最佳工艺
参数。制备了综合性能优良的阻燃增强GFPA66材料，在MPP添加量为25 wt％时，可使30 wt％玻纤增强的PA66阻燃性能达到UL94 1.6mm V-0级，力学性能良好
，拉伸强度和冲击强度分别达120MPa和6.7 kJ/m<'2>。在此基础上通过热重(TG)分析等手段研究了此阻燃体系的阻燃机理。 以水为反应介质，通过ME与
磷酸成盐反应生成三聚氰胺磷酸盐(MP)，然后热聚合生成MPP，同时采用自制的固体酸作为协效剂阻燃GFPA6，可显著提高材料的阻燃性能。为克服固体酸与
PA6基体树脂的相容性较差，易催化PA6降解等缺点，采用含胺基的大分子成炭剂对小分子固体酸进行包覆后(包覆固体酸TES)再协同MPP阻燃GFPA6材料。大分子
成炭剂的引入，一方面可提高小分子固体酸与PA6基体之间的相容性，同时通过隔离作用避免了PA6基体与小分子固体酸之间的直接接触，可有效提高阻燃材料
的力学性能；另一方面，大分子成炭剂可进一步增加体系残炭量，改善炭层质量，有利于形成更为致密、结实的炭层，同时减缓材料燃烧过程，降低热释放速
率，另外，大分子成炭剂还可附着在玻纤表面隔离玻纤和PA6基体，有利于消除玻纤的“烛芯效应”，从而大幅度提高材料阻燃性能。实验证明，添加3 wt％的
TES与MPP协同阻燃GFPA6材料，即可使所得材料可UL94 1.6mm V-0阻燃级别，拉伸强度、断裂伸长率、弯曲强度和冲击强度分别为104.2 MPa、5.0％、162.7
MPa和4.3 kJ/m<'2>，熔体熔融指数为23.7 g/10min，是一种综合性能优良，应用价值较大的阻燃增强PA6材料。采用透射电镜(TEM)、热重(TG)分析、扫描电镜
(SEM)等手段对复合协效剂TES的包覆结构、玻纤表面形貌、材料的热失重行为、材料燃烧后残余炭层的形态等进行了表征，研究了该体系的协效阻燃机理。
10.学位论文 费国霞 无卤阻燃聚酰胺6及玻纤增强聚酰胺6的研究 2006
三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)是一种重要的氮系阻燃剂，对非增强聚酰6(简写PA6)具有很高阻燃效率。但传统MCA在PA6加工温度下是不熔化的刚性粒子，在树脂
基体中分散效果欠佳，使其阻燃性能受到负面影响。目前商品化MCA阻燃PA6燃烧过程中自熄时间较长，且燃烧熔滴易引燃脱脂棉而不能达到UL-94V0阻燃级别。
针对传统MCA的上述缺点，本文建立了一种无机酸/聚酰胺树脂溶液为反应介质合成三聚氰胺氰尿酸的新技术：即将聚酰胺树脂溶解于无机酸溶液形成均相溶液
，以其为介质实现三聚氰胺一氰尿酸分子自组装，体系中的无机酸既是反应催化剂又是聚酰胺树脂溶剂，随反应进行，过量的三聚氰胺与无机酸反应生成三聚
氰胺无机酸盐，使体系酸度下降，聚酰胺树脂逐渐沉淀析出在MCA表面成膜，实现了在阻燃剂合成过程中与聚酰胺树脂的就地复合，反应结束后用氨水中和无机
酸原位生成无机酸的铵盐作为阻燃协效剂以增强凝聚相阻燃效果。无机酸/PA6树脂溶液为反应介质制备MCA是集MCA合成及其表面改性于一体的阻燃剂制备新技
术，与常规方法合成的MCA相比，由于改性MCA的包覆层与目标阻燃树脂相同，因此在熔融复合过程中阻燃剂粒子外层能塑化、流动性好、可变形、在树脂基体
中能形成理想的相界面，与树脂相容性好，因此具有更优异的阻燃性能。本文采用SEM、DSC、TG、FT-IR、XRD等分析方法对改性MCA结构进行了表征，并对阻燃
机理进行了分析。研究表明所制备的改性MCA在PA6中分散良好，阻燃剂粒子与PA6树脂基体之间相界面基本消失，两者呈完全相容状态;改性MCA对PA6的阻燃性
能优异，7％阻燃剂添加量即能使PA6材料氧指数达34，实现UL94 1.6mm-V0阻燃级别，材料力学性能优良，具有较好的市场应用前景。 目前增强填充
PA6的用量尤其是玻纤增强PA6的用量远高于非增强PA6，因此玻纤增强体系的无卤阻燃更为重要。然而玻纤的加入使材料的阻燃性能大幅度下降，近年来国内外
众多科研机构和公司都投入了大量人力物力进行相关研究，期望实现玻纤增强PA6的无卤阻燃，然而目前还未解决该难题。由于MCA的阻燃机制为催化PA6降解滴
落和分解吸热，因此MCA并不适用于玻纤增强PA6体系，在很大的添加量下也只能使材料通过UL94-V2级别。因此必须根据玻纤增强PA6的特点寻找新的阻燃体系
。 三聚氰胺多聚磷酸盐(MPP)是一种重要的氮磷协效阻燃剂，燃烧过程中三聚氰胺可分解吸热，稀释可燃气体和氧气，同时释放出磷酸强烈催化PA6成碳
，隔氧隔热使材料自熄。根据以上机理三聚氰胺多聚磷酸盐适用于玻纤增强聚酰胺6体系。本文采用一步法合成MPP，通过三聚氰胺和多聚磷酸在有机溶剂中的
反应合成MPP，该方法与传统方法比较具有工艺简单、耗能低的优点，通过考察各种因素对反应的影响，优化了实验条件，制备出阻燃效果优良的MPP。并用
XRD、红外、TGA表征了产物结构。同时选用固体酸作为MPP的阻燃协效剂，大副度提高了MPP的阻燃效率，材料通过UL94-VO级别，氧指数提高到了33。材料力学
性能优异，拉伸强度在110MPa以上，简支梁缺口冲击强度可达6.0kJ／m<'2>。
引证文献(3条)
1.林志丹.张秀菊 溴锑阻燃体系对PTT结构与性能的影响[期刊论文]-中国塑料 2007(11)
2.戴芳.闫烨.孙安垣 2006年我国热塑性工程塑料进展[期刊论文]-工程塑料应用 2007(04)
3.雷长明 可膨胀石墨阻燃聚丙烯及其阻燃机理的研究[学位论文]硕士 2007
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