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阻燃剂分散对注塑加工产品性能影响

在阻燃PA制造过程中,挤出温度对注塑加工产品性能有较大的影响。挤出温度太低,PA的熔融塑化不好,阻燃剂分散不匀,造成产品性能不均,挤出温度太高时,阻燃剂分解,影响产品性能。因此选择合适的挤出温度十分重要。选择挤出共混温度的原则有下列几点:1.对于纯阻燃PA,挤出温度应在PA熔点附近进行调整。2.对于增强阻燃PA,挤出温度应略高于熔点温度。3.对于填充阻燃PA性能的影响,对不同的PA基础树脂是不一样的。
 
温度与PA本身的加工性能有一定的关系。如PA66的加工温度较窄,挤出温度的影响相对较大。因此,在确定挤出温度时,最好经试验比较后来确定生产工艺。螺杆高转速时,螺杆的剪切力大,对物料的熔融、混合产生积极作用,不利的因素是高剪切增加了螺杆与物料件的摩擦,螺杆与筒体间的摩擦,这两种摩擦产生大量的热量,甚至出现局部过热现象,从而引起物料的热降解。
 
螺杆转速选择的原则有下面几点:1.对于阻燃增强产品,螺杆转速可适中,转速一般在23.-240之间。2.对于纯阻燃PA应采用略高转速。3.对于白色或浅色产品,应采用低转速。4.对于不同的尼龙,螺杆转速有一定的变化,一般来说,对于高熔点易分解品种,应采用高温中转速,以防其降解反应的发生,对于熔点较低不易分解的品种,可考虑低温高转速操作。
 
改善阻燃分散程度的措施:加适量的分散剂,采用合适的混合工艺,使阻燃剂与PA均匀混合,加料器应装有搅拌器,保证各组分下料均匀;适当改进螺杆熔融段结构,保证阻燃剂与PA混合均匀。由于PA是吸湿性高聚物,在熔融状态下,尼龙易发生水解导致大分子的降低,进而引起强度的下降。所以制造阻燃PA时,应对易吸湿的原材料进行烘干。
 
螺杆转速加快,物料的停留时间短,不利于阻燃剂与PA的混合,会使产品性能下降,当螺杆转速太低时,物料所受的剪切力不够,捏合与混合效果较差,产品性能下降,同时物料停留时间太长,也会引起物料的降解。因此,选择合适的螺杆转速是制造高性能阻燃PA的重要条件之一。
 
阻燃剂之间也存在一定的协效性。如溴-磷体系、溴-氮体系、磷-氮体系均可产生很好的阻燃协同作用。MCA阻燃剂不仅与磷系、溴系、锑系阻燃剂有很好的协效作用,而且还可与其他助剂复合使用,取得很好的阻燃效果。阻燃剂的分散对产品性能有两方面的影响,一是阻燃效果,阻燃剂分散不均,会造成阻燃性的不匀,另一方面是阻燃剂分散不均会引起阻燃PA冲击强度不匀,特别在阻燃剂集中处会引起最先断裂,还会引起注塑加工制品表面分层脱落现象。
 
阻燃PA的性能与PA树脂相对分子质量大小有很大关系。由于阻燃剂的添加量一般接近20%,甚至更多,小分子化合物的大量加入,降低了PA的性能,因此,为保证阻燃PA的使用性能,对PA树脂相对分子质量有一定要求,相对分子质量太低,则阻燃PA的冲击强度太低,相对分子质量太高,流动性差,与阻燃剂的混合效果差,也会影响其性能。因此合适的相对分子质量一般为18000-22000间。
 
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