纳米乙烯基硅树脂微球/改性氢氧化镁协同阻燃PA6的研究

聚酰胺6 (PA6) 因其优异的机械性能被广泛应用于多个领域，但其易燃性限制了其在某些特殊场合的应用。为了提高PA6的阻燃性能，本研究采用纳米乙烯基硅树脂微球和改性氢氧化镁作为协同阻燃剂，旨在开发出具有优良阻燃性能的复合材料。

聚酰胺6 (PA6) 是一种常用的工程塑料，因其良好的力学性能和加工性能而被广泛使用。然而，PA6的易燃性限制了其在某些需要高阻燃性能领域的应用。氢氧化镁 (MH) 是一种无卤阻燃剂，具有良好的热稳定性，但其阻燃效率相对较低。通过表面改性提高MH的分散性和界面相容性，并结合其他添加剂，可进一步改善PA6的阻燃性能。

材料与方法

• 聚酰胺6 (PA6)：作为基体材料。
• 纳米乙烯基硅树脂微球 (VMS)：作为协同阻燃剂，提供额外的阻燃性能。
• 改性氢氧化镁 (MH)：通过表面处理以改善其在PA6基体中的分散性。

 复合材料制备

• 表面改性：使用合适的表面活性剂或偶联剂对氢氧化镁进行表面改性。
• 共混挤出：将PA6与改性氢氧化镁及纳米乙烯基硅树脂微球按一定比例混合，通过双螺杆挤出机制备复合材料。

性能测试

• 阻燃性能测试：采用垂直燃烧测试 (UL-94) 和极限氧指数 (LOI) 测试来评估复合材料的阻燃性能。
• 热稳定性测试：使用热失重分析 (TGA) 和差示扫描量热法 (DSC) 测定复合材料的热稳定性。
• 力学性能测试：通过拉伸测试和弯曲测试评估复合材料的力学性能。

 结果与讨论

• 改性效果：通过FTIR和XRD等表征手段验证了氢氧化镁表面的成功改性。
• 阻燃性能：纳米乙烯基硅树脂微球与改性氢氧化镁的协同作用显著提高了PA6的阻燃性能。
• 热稳定性：复合材料的热稳定性得到了明显提升，这归因于氢氧化镁在高温下的分解吸热效应以及纳米乙烯基硅树脂微球形成的隔离层。
• 力学性能：尽管添加了阻燃剂，复合材料仍保持了较好的力学性能。

结论

本研究成功地制备了含有纳米乙烯基硅树脂微球和改性氢氧化镁的PA6复合材料。通过协同作用，该复合材料展现出优异的阻燃性能和良好的热稳定性，同时保持了足够的力学性能。这种新型复合材料有望在要求严格阻燃性能的应用场景中得到广泛应用。