如何提高PA66的CTI值?

furuntech
上海阜潤塑化科技有限公司
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|2025-07-11 | 瀏覽 66 次

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  • 提高 PA66 的 CTI 值可從三方面優(yōu)化:1. 添加阻燃劑(如溴系、磷系)及無機填料(玻纖、二氧化硅),形成絕緣阻隔層;2. 優(yōu)化加工工藝,減少雜質(zhì)與內(nèi)部缺陷;3. 表面改性,涂覆高絕緣涂層。這些方法能增強耐電弧性,抑制漏電起痕,提升材料的相對漏電起痕指數(shù)。

    bjwteli
    北京威特力電子科技有限公司
    主營產(chǎn)品:風機 風扇 通風散熱 機械設(shè)備

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    | 發(fā)布于2025-07-14
  • 不懂

    匿名用戶 | 發(fā)布于2025-07-14
  • 提高PA66的CTI值需通過優(yōu)化阻燃劑配方和加工工藝實現(xiàn)。以下是關(guān)鍵方法:

    阻燃劑選擇與復配

    • ?溴系阻燃劑?:選用含溴量高的阻燃劑(如十溴二苯乙烷、 聚溴化苯乙烯 ),并添加三氧化二銻、次磷酸鎂等協(xié)效劑,可提升阻燃性能同時保持較高CTI值。 ?

    • ? 氮系阻燃劑 ?: 三聚氰胺氰脲酸鹽 (MCA)對電絕緣性能影響較小,添加8-10份即可達到V0級阻燃,且CTI值保持在600V以上。 ?

    • ?磷系阻燃劑?: 紅磷 母粒添加量需控制(通?!?5%),過量會***降低CTI值。建議采用復配CTI改進劑,在***阻燃性能的同時提高CTI值。 ?

    加工工藝優(yōu)化

    • ?增韌處理?:添加適量增韌劑可改善材料韌性,間接提升CTI值。 ?

    • ?溫度控制?:加工溫度建議控制在245-265℃,避免高溫導致分子鏈降解。 ?

    配方調(diào)整建議

    • 基礎(chǔ)配方示例:PA66(40-80%)+復配紅磷母粒(0-15%)+玻璃纖維(20-40%),通過調(diào)整各組分比例平衡力學性能與CTI值。 ?

    • 針對新能源汽車等高要求場景,需確保CTI≥600V,并滿足 DIN 60664-1 標準。


    匿名用戶 | 發(fā)布于2025-07-14
  • 提高 PA66 的 CTI 值可從材料改性入手:添加阻燃劑(如溴系、磷系),增強其耐電弧性;混入玻纖、礦物填料等,優(yōu)化分子結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性;也可引入耐漏電添加劑,減少表面電荷積累,從而提升材料的相對漏電起痕指數(shù)。

  • 不清楚

  • 要提高PA66的CTI值,可以采取以下幾種方法:

    使用無鹵阻燃劑、添加協(xié)效阻燃劑使用氮系阻燃劑、使用磷系阻燃劑

    綜上所述,通過上述方法可以在一定程度上提高PA66的CTI值。需要注意的是,在實際生產(chǎn)中,還需要考慮阻燃劑與其他添加劑之間的相互作用以及對材料其他性能的影響。

    匿名用戶 | 發(fā)布于2025-07-14
  • 不懂這個

    匿名用戶 | 發(fā)布于2025-07-14
  • 在阻燃增強PA66中加入紅磷母粒,可以使產(chǎn)品達到阻燃V0級,其CTI值一般在350~450V之間。 要想獲得CTI值更高的產(chǎn)品,還需要配以合適的金屬氧化物和潤滑劑,通過這種方法可以做出和國外同類產(chǎn)品相當?shù)牟牧稀?由于紅磷的局限性,在很多場合都被禁用,所以在很多PA改性料中沒有辦法使用紅磷,而采用其它高效含磷阻燃劑已經(jīng)是目前改性主流。

    ebmfan
    北京龍威盛達科技有限公司
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    | 發(fā)布于2025-07-14
  • 配方優(yōu)化

    通過添加復配CTI改進劑,可在***阻燃性能(UL94 V-0級)的同時提升CTI值。例如,添加自研復配CTI改進劑可使PA66+30%GF材料在保持V-0級阻燃的同時,CTI值從680V提升至符合電氣安全標準。 ?

    共聚改性

    在PA66分子鏈中引入新結(jié)構(gòu)單元或官能團,既能提升強度和加工流動性,還可降低吸水性,同時通過分子設(shè)計賦予其阻燃特性,間接優(yōu)化CTI性能。 ?

    阻燃體系調(diào)整

    含鹵溴系、無鹵磷氮系等阻燃體系的選擇會影響CTI值。例如,紅磷母粒添加量達8%時,PA66+30%GF材料的CTI值從680V降至400V,需通過復配改進劑平衡阻燃與電氣性能。 ?

    基材選擇

    PA66本身含碳量較高(約2.5%),相比低含碳量材料(如PE、PP),其CTI值基礎(chǔ)較高(約600V)。通過選擇含碳量***的基材(如PPS),可進一步提升CTI性能,但需兼顧力學性能與加工性。 ?


    匿名用戶 | 發(fā)布于2025-07-14
  • 要提高PA66(聚己二酰己二胺)的CTI值(相比漏電起痕指數(shù)),核心是減少材料表面在電場和電解液作用下形成導電通路的可能性,需從材料改性、添加劑選擇及工藝優(yōu)化入手。以下是具體方法及原理:

    一、添加阻燃性與耐電弧性填料

    CTI值與材料的耐漏電起痕能力直接相關(guān),添加能抑制電弧、耐電解液侵蝕的填料是主要手段:

    1. 含氟化合物

    ? 如聚四氟乙烯(PTFE)粉末:其表面能低、耐化學性強,可減少電解液(如NH?Cl溶液)在材料表面的附著和滲透,同時氟元素的高電負性能抑制電弧產(chǎn)生,***提升CTI值(純PA66的CTI約300V,添加PTFE后可提升至400V以上)。

    2. 金屬氫氧化物與氧化物

    ? 氫氧化鋁(ATH)、氫氧化鎂(MDH):高溫下分解吸熱并釋放水汽,稀釋電弧區(qū)氧氣,同時形成陶瓷化保護層阻斷導電通路,與阻燃劑協(xié)同提升耐起痕性;

    ? 二氧化硅(SiO?)、云母粉:填充后可降低材料表面的孔隙率,減少電解液的滲透路徑,且自身絕緣性優(yōu)異,增強抗電弧能力。

    3. 氮系或磷系阻燃劑

    ? 如三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)、紅磷:通過阻燃作用減少電弧引發(fā)的燃燒,同時其分解產(chǎn)物可形成絕緣層,抑制導電痕的擴展,與PA66相容性較好,不易影響力學性能。

    二、優(yōu)化材料的表面性能與結(jié)構(gòu)

    1. 提升表面致密性

    ? 通過控制注塑工藝(如提高模具溫度、延長保壓時間)減少PA66制品表面的微裂紋和孔隙,降低電解液的滲入通道;

    ? 對制品表面進行涂層處理(如涂覆環(huán)氧樹脂、硅樹脂),形成致密絕緣層,阻礙漏電起痕的形成。

    2. 降低表面極性

    ? PA66分子含極性酰胺鍵,易吸附水分和電解液,可通過共混改性(如加入非極性聚合物PE、PP)或表面接枝含氟基團,降低表面極性,減少電解液的濕潤和鋪展。

    三、減少材料中的導電雜質(zhì)

    PA66中的雜質(zhì)(如金屬離子、未反應單體、助劑殘渣)可能成為導電起點,需從源頭控制:

    ? 選用高純度PA66樹脂,減少合成過程中殘留的催化劑(如金屬鹽)和小分子雜質(zhì);

    ? 避免使用含碳黑、金屬纖維等導電填料(除非特殊需求),確保所有添加劑均為絕緣性材料;

    ? 加工過程中避免引入油污、金屬碎屑等外部污染物,保持設(shè)備清潔。

    四、協(xié)同改性與配方優(yōu)化

    單一添加劑的效果有限,通過復配可實現(xiàn)協(xié)同提升:

    ? 例如“PTFE + 氫氧化鋁 + 氮系阻燃劑”組合:PTFE優(yōu)化表面抗?jié)裥裕瑲溲趸X提供阻燃和保護層,氮系阻燃劑抑制電弧,三者協(xié)同可將PA66的CTI值提升至600V以上(達到UL94 V0級阻燃的同時,滿足高CTI要求);

    ? 控制添加劑的粒徑和分散性:納米級填料(如納米SiO?)分散更均勻,能更有效地填充微觀孔隙,提升整體耐起痕性。

    總結(jié)

    提高PA66的CTI值,關(guān)鍵是通過添加耐電弧、低表面能的填料(如PTFE、金屬氫氧化物)、優(yōu)化表面結(jié)構(gòu)(減少孔隙、降低極性)、去除導電雜質(zhì)及協(xié)同配方設(shè)計,從抑制電解液滲透、阻斷導電通路、增強抗電弧能力三個維度提升材料的耐漏電起痕性能,使其滿足高電壓、高絕緣要求的場景(如電子電器外殼、連接器)。


  • 提高PA66(聚己二酰己二胺)的CTI(相比漏電起痕指數(shù))值,核心是增強材料的耐電弧性和抗漏電起痕能力,需從材料改性、配方優(yōu)化及工藝控制等方面入手。以下是具體方法:

    一、添加耐漏電起痕填料

    ? 含氮阻燃填料:如三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)、三聚氰胺磷酸鹽等,這類填料在高溫下能分解形成絕緣性殘渣,覆蓋材料表面,阻止漏電通道擴展,同時抑制電弧產(chǎn)生。添加量通常為10%-20%,可將CTI值提升至600V以上(UL94 V0級)。

    ? 無機非金屬填料:如氫氧化鋁(ATH)、氫氧化鎂(MDH)、二氧化硅(SiO?)等,能通過吸熱分解(ATH分解溫度約200℃)降低材料表面溫度,且分解產(chǎn)物形成的陶瓷化層可阻斷漏電路徑。搭配硅烷偶聯(lián)劑處理填料表面,可提高與PA66的相容性,避免力學性能下降。

    ? 玻璃纖維增強:玻璃纖維不僅能提升PA66的力學性能,其本身絕緣性優(yōu)異,可分割樹脂基體,減少漏電起痕的連續(xù)通道。通常添加30%左右玻璃纖維,結(jié)合阻燃劑使用,CTI值可從純PA66的300-400V提升至500V以上。

    二、引入阻燃劑與抗電弧助劑

    ? 溴系阻燃劑:如十溴二苯醚(DecaBDE)、溴化環(huán)氧樹脂等,能在高溫下釋放溴自由基,捕捉燃燒反應中的活性自由基,抑制電弧引發(fā)的燃燒,間接提高CTI值。但需注意與三氧化二銻(Sb?O?)協(xié)同使用(比例約3:1),增強阻燃效果,添加量一般為15%-25%。

    ? 磷系阻燃劑:如紅磷、磷酸酯等,通過形成磷酸酯涂層覆蓋材料表面,隔絕氧氣和熱量,同時抑制漏電起痕。紅磷需經(jīng)微膠囊化處理(避免吸潮和著色),添加量5%-10%即可***提升耐電弧性。

    ? 抗電弧助劑:如聚四氟乙烯(PTFE)微粉,添加量1%-5%可改善PA66表面的潤滑性,減少電弧作用下的熔融滴落,避免漏電路徑延伸,間接提高CTI值。

    三、優(yōu)化配方與加工工藝

    ? 減少極性雜質(zhì):PA66加工前需充分干燥(水分含量≤0.05%),避免水分在高溫下導致材料水解,產(chǎn)生極性小分子雜質(zhì)(如己二酸、己二胺),這些雜質(zhì)會降低表面電阻,加速漏電起痕。

    ? 控制加工溫度:加工溫度過高(超過280℃)會導致PA66熱降解,產(chǎn)生低分子揮發(fā)物,增加表面導電性。建議將加工溫度控制在250-270℃,螺桿轉(zhuǎn)速適中(避免過度剪切生熱)。

    ? 配方相容性優(yōu)化:不同添加劑間需保持良好相容性,例如阻燃劑與填料的分散均勻性直接影響CTI值穩(wěn)定性。可通過添加相容劑(如馬來酸酐接枝POE)改善界面結(jié)合,避免因局部添加劑聚集形成漏電薄弱點。

    四、表面改性處理

    ? 涂覆絕緣涂層:在PA66制品表面涂覆耐高溫絕緣涂料(如有機硅樹脂、環(huán)氧粉末涂層),形成致密的絕緣層,提高表面電阻,阻斷漏電路徑。涂層厚度控制在20-50μm,可使CTI值提升100-200V。

    ? 等離子體處理:通過氬氣或氮氣等離子體處理PA66表面,引入惰性基團,減少表面極性,提高表面電阻率,增強抗漏電起痕能力。處理時間一般為30-60秒,可使表面電阻提升1-2個數(shù)量級。

    通過上述方法,PA66的CTI值可從純樹脂的300-400V(UL94 HB級)提升至500V以上(UL94 V0級),滿足電子電氣領(lǐng)域(如連接器、開關(guān)部件)對高耐漏電起痕性能的要求。實際應用中需根據(jù)力學性能、成本等需求,平衡添加劑種類與用量。


  • 阻燃劑選擇

    • ?        紅磷阻燃劑 ?:添加復配紅磷母??商嵘枞夹阅?,但需注意其用量對CTI值的影響。例如,添加8%紅磷母粒會導致CTI值從680V降至400V,需通過復配CTI改進劑平衡。 ?

    • ?        溴系阻燃劑?:聚溴化苯乙烯等溴系阻燃劑可提高CTI值,復配三氧化二銻 、次磷酸鎂等協(xié)效劑效果更佳。 ?

    配方優(yōu)化

    • ?        玻璃纖維增強:添加20%-40%玻璃纖維可提升材料力學性能,但需注意其與阻燃劑的協(xié)同效應,避免CTI值下降。 ?

    • ?        抗氧劑 與 潤滑分散劑:添加0.1%-1%的抗氧劑和潤滑分散劑可改善加工性能,同時減少表面碳化風險。 ?

    加工工藝

    • ?        雙螺桿擠出機加工?:控制加工溫度245-265℃,螺桿轉(zhuǎn)速30-40Hz,確保材料均勻混合。 ?新能源汽車等高電壓場景要求PA66的CTI值需≥600V,通過上述方法可滿足更高電氣安全需求。 ?


    xindamifeng2
    河北信達密封材料有限公司

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    | 發(fā)布于2025-07-13
  • 不清楚

    hqkjfengji
    河北華強科技開發(fā)有限公司
    主營產(chǎn)品:玻璃鋼風機 玻璃鋼冷卻塔 玻璃鋼橋架

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    | 發(fā)布于2025-07-12
  • 以下是具體方法:


    1. ?阻燃劑選擇與復配?

    ?無鹵阻燃體系優(yōu)先?:氮系阻燃劑(如三聚氰胺氰脲酸鹽MCA)可使非增強PA66的CTI值保持在600V以上,但玻纖增強后需調(diào)整配方?。紅磷母粒雖能實現(xiàn)V0阻燃,但會降低CTI至400V左右,需通過微膠囊包覆(如酚醛樹脂或密胺樹脂)減少酸化和腐蝕?。

    ?溴系阻燃劑改良?:若須使用溴系阻燃劑(如聚溴化苯乙烯),可復配三氧化二銻、次磷酸鎂和滑石粉,并加入增韌劑,CTI值可從250V提升至350V以上?。

    ?新型CTI提升助劑?:如和塑美科技的UsePoly? CT10系列,每添加1%可使玻纖增強無鹵阻燃PA66的CTI值提升25-50V,可達800V,且不影響力學性能?。

    在塑料阻燃性能中有一項是CTI值,那么影響這項性能的因素有哪些

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    熵變觀察者

    產(chǎn)品|和塑美科技CTI提升助劑,助力新能源汽車實現(xiàn)更高

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    和塑美

    2. ?材料改性技術(shù)?

    ?玻纖增強優(yōu)化?:玻纖含量超過15%會引發(fā)“燭芯效應”,需通過表面處理(如硅烷偶聯(lián)劑)界面結(jié)合力,減少碳化通道?。

    ?合金化設(shè)計?:與成碳能力差的材料(如PA6T)共聚,或與PPS共混,利用PA66的高CTI特性(純樹脂600V)提升復合材料整體性能?。

    ?填料協(xié)同?:添加改性蛭石/可膨脹石墨復合阻燃劑,既能提高阻燃性,又可維持高CTI值(如GWIT≥750℃)?。

    3. ?工藝控制?

    ?加工溫度管理?:注塑溫度控制在245-265℃(玻纖增強型300-340℃),避免高溫分解導致碳化?。

    ?干燥處理?:原料需在120-150℃下干燥3-5小時,含水量≤0.05%,減少氣泡和熱劣化?。

    ?后處理工藝?:成型后180-220℃退火2-4小時,提升結(jié)晶度至50%-60%,增強材料穩(wěn)定性?。

    4. ?環(huán)境適應性設(shè)計?

    ?濕度控制?:存儲環(huán)境濕度需低于40%,防止吸濕降低絕緣性?。

    ?電場屏蔽?:在關(guān)鍵區(qū)域嵌入導電層(如聚吡咯),通過電場均化抑制漏電起痕?


  • PA66(聚己二酰己二胺)是一種常用的工程塑料,但其CTI 值(相比漏電起痕指數(shù)) 較低(純 PA66 的 CTI 值通常為 250-300V,屬于 UL94 標準中的 PLC 3 或 4 級),在電氣設(shè)備中易因表面漏電起痕引發(fā)安全隱患。提高 PA66 的 CTI 值需通過材料改性,增強其抗漏電起痕能力,核心是減少表面電弧引發(fā)的降解、碳化及導電通道形成,具體方法如下:

    一、添加無鹵阻燃劑,抑制表面碳化與導電通道

    漏電起痕的本質(zhì)是:高壓下材料表面的電解液(如濕氣、灰塵中的離子)被擊穿產(chǎn)生電弧,引發(fā)材料局部熱降解并形成碳質(zhì)導電痕跡(碳化層),最終導致絕緣失效。添加無鹵阻燃劑可通過以下機制提高 CTI 值:

    1. 含磷阻燃劑(優(yōu)先選擇)
      • 作用機制:磷系阻燃劑(如紅磷、磷酸酯、聚磷酸銨 APP)在高溫電弧作用下會分解產(chǎn)生磷酸類化合物,覆蓋于 PA66 表面形成致密的玻璃態(tài)熔融保護層,隔絕氧氣和電解液,阻止材料進一步降解碳化;同時,磷元素可抑制碳質(zhì)殘留物的導電能力(降低碳層導電性)。

      • 典型案例:添加 15%-20% 的微膠囊化紅磷(表面包覆以改善相容性),可使 PA66 的 CTI 值提升至 400V 以上(UL94 PLC 2 級);若復配 5% 的氫氧化鎂,CTI 值可進一步提高至 500V(PLC 1 級,即 0 級)。

    2. 含氮阻燃劑(輔助協(xié)同)
      • 三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)、三聚氰胺磷酸鹽(MPP)等氮系阻燃劑在高溫下釋放氨氣等惰性氣體,稀釋電弧周圍氧氣,同時自身分解產(chǎn)物(如三聚氰胺衍生物)可與 PA66 降解產(chǎn)物反應,減少碳質(zhì)殘留物的形成,與磷系阻燃劑復配時協(xié)同效果更佳。

      • 注意:單獨使用氮系阻燃劑對 CTI 值提升有限(通?!?50V),需與磷系復配(如磷氮比例 1:1-2:1)。

    3. 避免使用含鹵阻燃劑
      • 溴系阻燃劑(如十溴二苯醚)雖能提升阻燃性,但燃燒或電弧作用下會產(chǎn)生鹵化氫氣體,與表面電解液結(jié)合形成強腐蝕性物質(zhì),加速漏電起痕(CTI 值可能下降至 200V 以下),因此需優(yōu)先選擇無鹵體系。

    二、添加惰性無機填料,構(gòu)建物理屏障

    無機填料可通過 “物理阻隔” 減少電解液滲透和電弧對 PA66 基體的直接侵蝕,同時降低材料表面的 “親水性”(減少電解液吸附),從而提高 CTI 值。

    1. 片狀 / 層狀填料(優(yōu)先選擇)
      • 云母粉、滑石粉、高嶺土等層狀填料具有高長徑比,均勻分散于 PA66 中時,可延長電解液的滲透路徑,阻止電弧引發(fā)的熱降解向內(nèi)部擴散;同時,其惰性表面能減少碳質(zhì)痕跡的連續(xù)形成。

      • 例:添加 20%-30% 的超細云母粉(粒徑 5-10μm,長徑比>50),PA66 的 CTI 值可從 300V 提升至 450V 以上,且表面不易形成連續(xù)導電痕。

    2. 球形 / 粒狀填料(輔助作用)
      • 玻璃微珠、二氧化硅(SiO?)等球形填料可降低 PA66 的表面粗糙度(減少電解液聚集的 “凹坑”),同時提高材料的熱導率,避免局部過熱碳化。

      • 注意:填料需經(jīng)表面改性(如硅烷偶聯(lián)劑 KH550),以提高與 PA66 的相容性,避免因界面缺陷導致 CTI 值下降。

    三、優(yōu)化 PA66 的分子結(jié)構(gòu)與純度

    PA66 的自身結(jié)構(gòu)缺陷或雜質(zhì)可能成為漏電起痕的 “薄弱點”,通過提純和分子設(shè)計可增強其抗降解能力:

    1. 提高樹脂分子量與結(jié)晶度
      • 低分子量 PA66(數(shù)均分子量<15,000)因分子鏈末端氨基(-NH?)、羧基(-COOH)較多,在電弧作用下更易發(fā)生熱氧化降解,加速碳化。通過優(yōu)化聚合工藝提高分子量(數(shù)均分子量>20,000),并控制冷卻速率提升結(jié)晶度(>40%),可增強分子鏈的穩(wěn)定性,減少降解引發(fā)的起痕。

    2. 減少雜質(zhì)與易降解組分
      • PA66 合成或加工中殘留的催化劑(如金屬離子)、低聚物(分子量<5,000)或增塑劑,可能在高溫下分解并促進導電通道形成。通過水洗提純(降低金屬離子含量<100ppm)、減少助劑添加(如必要時選擇耐高溫增塑劑),可減少雜質(zhì)對 CTI 值的***影響。

    四、表面改性,提升抗電解液侵蝕能力

    通過對 PA66 制品表面進行處理,減少電解液吸附和滲透,直接阻斷漏電起痕的初始階段:

    1. 涂覆耐電弧涂層
      • 在 PA66 表面涂覆一層薄而均勻的耐高溫、耐化學涂層(如有機硅樹脂、氟碳樹脂),其低表面能(接觸角>90°)可減少水分和電解液的附著,同時自身抗電弧性優(yōu)異(CTI 值>600V),能有效阻止起痕擴展。

    2. 等離子體表面處理
      • 采用氬氣、氮氣等離子體對 PA66 表面進行改性,引入惰性基團(如 - CN、-Si-O-),降低表面極性和吸水性,減少電解液在表面的鋪展和滲透,間接提高 CTI 值(通常可提升 50-100V)。

    總結(jié)

    提高 PA66 的 CTI 值需通過 **“抑制碳化 + 阻斷導電通道 + 增強抗降解性”** 多維度協(xié)同,核心方法包括:

    • 優(yōu)選磷系無鹵阻燃劑(如微膠囊化紅磷)與層狀無機填料(如云母)復配(典型配方:PA66 60%+ 紅磷 15%+ 云母 20%+ 助劑 5%,CTI 值可達 500V 以上);

    • 優(yōu)化樹脂分子量、結(jié)晶度及純度,減少降解誘因;

    • 必要時結(jié)合表面改性(如涂覆氟碳涂層),進一步提升抗電解液侵蝕能力。


    實際應用中需根據(jù) CTI 目標(如 PLC 0 級需 CTI≥600V)和力學性能要求(如拉伸強度、沖擊韌性)調(diào)整配方,平衡功能性與加工性。


  • CTI(Comparative Tracking Index,相比漏電起痕指數(shù))是衡量材料在電場和電解液作用下抵抗漏電起痕的能力,是絕緣材料(尤其是電氣領(lǐng)域用 PA66)的關(guān)鍵性能指標。提高 PA66 的 CTI 值,需從材料改性、配方優(yōu)化、加工工藝等方面減少漏電通道的形成,具體方法如下:

    一、核心原理:阻斷漏電起痕的形成路徑

    漏電起痕的本質(zhì)是:在潮濕 / 污染環(huán)境中,材料表面的電解液(如鹽霧、灰塵溶解液)在電場作用下形成導電通路,局部焦耳熱導致材料分解、碳化,最終形成導電痕跡。因此,提高 CTI 需實現(xiàn)兩個目標:

    1. 減少材料表面電解液的浸潤與擴散;

    2. 抑制電解液作用下的材料分解與碳化。

    二、配方改性:通過添加功能性組分提升抗痕性

    1. 引入耐漏電起痕的無機填料(最常用手段)

    無機填料可通過物理阻隔電解液擴散、降低表面導電性、提高熱穩(wěn)定性(減少碳化)來提升 CTI,需滿足絕緣性好、耐水解、與 PA66 相容性佳的要求。

    • ***填料:氫氧化鋁(ATH)、氫氧化鎂(MH)

      • 作用:不僅是阻燃劑,其羥基在高溫下分解吸熱,抑制電解液導致的局部過熱碳化;同時,填料顆粒可分割電解液膜,阻止導電通路形成。

      • 添加量:20%-50%(需配合偶聯(lián)劑改性表面,如硅烷偶聯(lián)劑 KH550,避免團聚)。例如,添加 30% ATH 的 PA66,CTI 可從純 PA66 的 175V(UL94 標準,0 級為≥600V)提升至 300-400V。

    • 高性能填料:煅燒高嶺土、滑石粉、石英粉

      • 優(yōu)勢:耐溫性優(yōu)于氫氧化物,適合高溫場景。煅燒高嶺土(粒徑 1-5μm)添加 25%-35% 時,可使 PA66 的 CTI 達到 400-500V,且力學性能下降較少。

      • 注意:需選擇低電導率填料(雜質(zhì)離子含量≤0.1%),避免引入 Na?、Cl?等導電離子。

    2. 添加抗靜電 / 疏水助劑,減少電解液吸附

    • 疏水改性:通過降低材料表面能,減少電解液(如水、鹽溶液)的浸潤,避免形成連續(xù)導電液膜。

      • 可添加氟系助劑(如聚四氟乙烯微粉,添加量 1%-3%)或硅氧烷類潤滑劑(如硅油改性的納米 SiO?),使表面接觸角從純 PA66 的 70° 提升至 90° 以上,減少電解液附著。

    • 抗靜電平衡:過度絕緣可能導致表面電荷積累,間接促進電解液聚集,可少量添加非離子型抗靜電劑(如甘油脂肪酸酯,0.5%-1%),在不降低絕緣性的前提下消散表面電荷。

    3. 復配阻燃劑與抗氧化劑,抑制碳化

    • 漏電起痕過程中,局部高溫會導致 PA66 分解產(chǎn)生碳化物(導電相),需抑制這一過程:

      • 阻燃劑:除 ATH/MH 外,可復配磷系阻燃劑(如磷酸酯、紅磷,添加量 5%-10%),其燃燒產(chǎn)物形成玻璃態(tài)涂層,阻隔氧氣與熱量,減少碳化。

      • 抗氧化劑:添加受阻酚類抗氧劑(如 1010)與亞磷酸酯類(如 168),抑制 PA66 在電解液和高溫下的氧化降解,減少小分子分解物(易形成導電通道)。

    三、材料純化:減少雜質(zhì)對 CTI 的***影響

    PA66 中的小分子雜質(zhì)(如未反應的單體、催化劑殘留、加工助劑)會增加表面導電性,降低 CTI,需通過以下方式純化:

    1. 原料純度控制:選擇高純度 PA66 樹脂(單體殘留量≤0.5%),避免低分子量組分在電解液中溶解形成導電介質(zhì)。

    2. 水洗 / 萃取處理:對 PA66 切片進行熱水萃?。?0-100℃,2-4 小時),去除表面游離的己二胺、己二酸等雜質(zhì),可使 CTI 提升 10%-20%。

    3. 減少加工助劑的***影響:潤滑劑(如硬脂酸鋅)若過量(>1%),可能在表面析出形成親水層,建議改用硅系潤滑劑(如硅酮粉,0.3%-0.5%),既不影響 CTI 又能改善加工流動性。

    四、加工工藝優(yōu)化:減少表面缺陷與內(nèi)部應力

    1. 控制成型溫度與速度:

      • 料筒溫度過高(>280℃)會導致 PA66 降解,產(chǎn)生低分子物;注塑速度過快易形成表面毛刺或氣泡,成為電解液聚集點。建議料筒溫度 250-270℃,模溫 80-120℃,注塑速度中等(30-50mm/s)。

    2. 降低表面粗糙度:

      • 模具型腔拋光至 Ra≤0.8μm,減少表面微孔或凹陷(電解液易在此處富集);成型后對制品進行表面打磨(如用細砂紙或等離子處理),降低粗糙度,可使 CTI 提升 5%-10%。

    3. 退火處理:

      • PA66 制品因加工應力可能導致分子鏈取向不均,在電解液中易發(fā)生局部電化學反應。通過退火(100-120℃,2-3 小時)釋放內(nèi)應力,減少應力開裂風險,間接維持 CTI 穩(wěn)定性。

    五、典型配方案例(高 CTI PA66 的參考配方)

    組分比例(質(zhì)量分數(shù))作用目標 CTI 值
    PA66 樹脂(高粘度)40%-50%基體材料-
    氫氧化鋁(ATH,粒徑 5μm)30%-40%阻隔電解液、抑制碳化≥600V(0 級)
    煅燒高嶺土10%-15%增強尺寸穩(wěn)定性,輔助抗痕-
    硅烷偶聯(lián)劑(KH550)0.5%-1%改善填料與樹脂相容性-
    磷系阻燃劑(如 APP)3%-5%協(xié)同阻燃,減少高溫分解-
    抗氧劑(1010+168)0.2%-0.5%抑制氧化降解-

    六、注意事項

    1. 平衡性能與成本:高 CTI 配方通常依賴高比例無機填料,可能導致沖擊強度下降(如缺口沖擊從 5kJ/m2 降至 2-3kJ/m2),需通過添加增韌劑(如 POE-g-MAH,5%-10%)彌補。

    2. 環(huán)境適應性:在潮濕、高污染環(huán)境中,需結(jié)合防護措施(如表面涂覆絕緣清漆),避免長期暴露于電解液中導致 CTI 衰減。

    總結(jié)

    提高 PA66 的 CTI 值核心是通過 **“無機填料物理阻隔 + 材料純化減少導電雜質(zhì) + 工藝優(yōu)化降低表面缺陷”** 的組合策略,最終目標是阻止電解液在材料表面形成連續(xù)導電通路,并抑制局部過熱導致的碳化。實際應用中需根據(jù)目標 CTI 等級(如 UL94 的 0 級≥600V、1 級 400-600V)調(diào)整配方,同時兼顧力學性能與加工性。


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