摘要：系统地研究了十溴二苯乙烷（DBDPE）阻燃尼龙 66 在挤出和注塑工艺过程中的热稳定性。为保持阻燃性能，采用自由基**和超支化聚酯增塑技术有效地提高了热稳定性。采用包含 12% 的十溴二苯乙烷（DBDPE）、4% 的三氧化二锑（Sb₂O₃）以及 30% 玻璃纤维（GF）的基础配方，通过各种表征和测试方法分析了热稳定性不足的原因。机理研究表明，增加抗氧化剂含量以及引入超支化聚酯能够有效抑制高温和高剪切对材料结构稳定性的不利影响，从而提高加工过程中的热稳定性。

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1. 引言

尼龙 66 是一种广泛应用的工程聚合物，因其出色的机械性能和热性能而闻名，适用于汽车、电气和工业领域中要求严苛的应用场景。然而，添加像十溴二苯乙烷（DBDPE）这样的阻燃剂会损害其热稳定性，特别是在挤出和注塑过程中遇到的高温和高剪切条件下。这一问题对材料性能和生产效率都构成了重大挑战。为应对这些挑战，本研究着重在不损害其阻燃性能的前提下，提高基于十溴二苯乙烷（DBDPE）的阻燃尼龙 66 的热稳定性。通过加入自由基**剂和超支化聚酯，材料的热稳定性得以增强，为高性能加工提供了**的解决方案。

2. 材料与方法

2.1 材料，基础配方包括：

基体：尼龙 66

阻燃剂：十溴二苯乙烷（DBDPE，质量占比 12%）

协效剂：三氧化二锑（Sb₂O₃，质量占比 4%）

增强材料：玻璃纤维（GF，质量占比 30%）

2.2 改性技术

自由基：添加除自由基剂以中和加工过程中产生的活性氧物质（ROS）。

超支化聚酯增塑：引入超支化聚酯以减少内应力，并在剪切作用下增强分子的流动性。

2.3 表征与测试

利用以下方法分析改性体系的热稳定性：

热重分析（TGA）：用于评估热分解行为。

差示扫描量热法（DSC）：用于评定热转变情况。

傅里叶变换红外光谱（FTIR）：用于识别材料中的结构变化。

扫描电子显微镜（SEM）：用于观察加工后材料的形态变化。
此外，还对机械性能和阻燃性能进行了测试，以确保性能得以保持。

3. 结果与讨论

3.1 热稳定性不足的原因

基于十溴二苯乙烷（DBDPE）/ 玻璃纤维（GF）的尼龙 66 体系出现显著的热稳定性问题，原因如下：

氧化作用：在高温下，十溴二苯乙烷（DBDPE）发生氧化降解，导致挥发性副产物的释放，从而破坏了聚合物基体的稳定性。

剪切诱导的机械应力：在挤出和注塑过程中，高剪切力造成微观结构的破坏，进一步加剧了热不稳定性。

3.2 除去自由基的作用

除去自由基在中和活性氧物质（ROS）方面非常有效，而活性氧物质（ROS）是热降解的主要诱因。通过阻止聚合物中的断链反应以及抑制十溴二苯乙烷（DBDPE）的氧化，显著提高了体系的热稳定性。

机理：自由基**机制涉及提供氢原子来稳定自由基，从而终止降解链反应。热重分析（TGA）和差示扫描量热法（DSC）的结果显示，添加了**剂的体系起始分解温度延迟，表明其对热应力的抵抗力有所提高。

3.3 超支化聚酯增塑的影响

添加超支化聚酯产生了双重效果：

增强分子流动性：增塑作用减少了内应力，减轻了加工过程中剪切力的影响。

结构稳定化：聚酯起到了增容剂的作用，改善了阻燃剂与尼龙基体之间的界面结合，从而减少了微孔的形成。

热性能改善：热重分析（TGA）数据显示，含有超支化聚酯的样品展现出更高的热稳定性，失重速率降低且热分解温度升高。扫描电子显微镜（SEM）图像表明，加工后的样品表面形貌得到改善，微孔和裂纹更少。

3.4 抗氧化剂与超支化聚酯的协同作用

当抗氧化剂与超支化聚酯结合使用时，观察到热稳定性有协同增强的效果。该组合体系有效地抑制了氧化和机械降解机制，形成了一种性能优良的阻燃尼龙 66 配方。

4. 结论

本研究表明，通过除去自由基和超支化聚酯增塑技术，可显著提高十溴二苯乙烷（DBDPE）阻燃尼龙 66 在挤出和注塑过程中的热稳定性。主要研究结果如下：增加抗氧化剂含量可有效抑制氧化降解。超支化聚酯增强了结构稳定性并减少了剪切诱导的损伤。这些技术的协同应用为热稳定性不足的问题提供了解决方案。这些进展为优化用于工业应用的阻燃尼龙 66 配方提供了一种很有前景的方法。未来的研究将侧重于微调添加剂浓度以及探索替代性的阻燃剂，以进一步提高材料在苛刻加工条件下的性能。