前面文章已对CTI的定义和表征方法做了阐述，本文对CTI的影响因素再做深一步探讨，对如何提高改性工程塑料的CTI值提出实用的方法。
在实际应用中，如果CTI值大于400V，那么这种材料就具有足够的耐漏电起痕性能。但在汽车电气化进程中，CTI大于400V是最常见的要求。
为了增加电动汽车的续航里程，采用更高的直流电压是很必要的手段，这时就要求材料的CTI要大于600V，甚至需要达到700V或800V，从而来满足DIN 60664-1对电气间隙和爬电距离的要求。
电子电器产品在电路导通和断开的瞬间，局部会形成电场，这种电场的不均匀性会导致闪络放电，并引起发热。在电场和热的共同作用下，绝缘材料的表面发生碳化，碳化物电阻小，导致施加电压的电极尖端形成的电场强度增大，因而更容易发生闪络放电。如此恶性循环，直到引起表面绝缘破坏，形成导电通道，产生漏电起痕。
一、阻燃体系对工程塑料CTI值的影响
聚碳酸酯、尼龙和PBT由于其优异的力学性能、热性能和加工性能，被低压电器制造商选为首选材料。
纯的工程塑料树脂都具有比较高的CTI值，这与其较低的含碳量有关，但为了满足其特殊的性能，通常都需要添加一些功能助剂或原料，如阻燃剂、增强玻纤、填充粉等，而这些功能助剂的加入都会影响CTI值。
出于安全原因，用于电子电器的塑料产品均需要阻燃。传统的阻燃剂被认为是不环保的，易产生二恶英等致癌物质，欧盟已明令禁止在电子电气产品中使用某些有害物质。因此，电子电器用塑料均要采用环保型阻燃剂。
现在工程塑料的阻燃剂主要采用含卤溴系阻燃体系，无卤磷氮体系以及复配阻燃体系为主，根据不同的要求来设计。
（一）溴系阻燃剂对PA材料CTI值的影响
目前在电器产品中使用最大的材料是聚酰胺（PA），纯PA的CTI值一般大于600V以上，但添加了溴系阻燃剂以后，CTI值降为250V不到。
由于溴系阻燃剂阻燃效率高，力学性能优秀等优点，在PA阻燃材料中仍然应用很广，因此需要提高溴系阻燃料的CTI值进行改性措施。
阻燃塑料中加入的溴系阻燃剂其热分解温度一般都低于塑料的分解温度，因此塑料中的阻燃剂在电场作用下更易分解形成碳化，导致漏电起痕。不同的溴系阻燃剂，随热稳定性的提高，由其制备的阻燃工程塑料的CTI值也会增大。
研究发现，通过添加协效阻燃剂可以提高PA的CTI值。目前可供选用的有卤环保型阻燃剂有十溴二苯乙烷、溴化聚苯乙烯、溴化环氧、BC—58（苯氧基四溴双酚A碳酸酯齐聚物）等。
溴系阻燃体系最有效的协效剂是三氧化二锑，在PA中加入三氧化二锑，PA的阻燃性能有明显提高，但三氧化二锑用量对CTI值的影响也比较大，在这一体系中需再加入适合的其它组分，可进一步提高材料的CTI值。
试验中发现，当选用的溴系阻燃剂是聚溴化苯乙烯，复配协效阻燃剂采用三氧化二锑、次磷酸镁和滑石粉复配组成，可有效提高复合材料的GWIT和CTI值，而且通过添加适量的增韧剂对提高GWIT和CTI值也有帮助。
（二）氮系阻燃剂对PA材料CTI值的影响
由于溴系阻燃剂在欧盟ROHS和REACH关注度越来越高，采用无卤阻燃剂是环保和社会可持续发展的迫切需要，而氮系阻燃剂分解后形成气体溢出，不会造成游离碳的生产和堆积，因而不易产生漏电起痕。
氮系阻燃剂主要是指三聚氰胺及其衍生物，如三聚氰胺氰脲酸盐（MCA），其主要优点是阻燃剂本身及分解产物低毒、低腐蚀，属于环保型阻燃剂，而且对材料电绝缘性能几乎没有影响。另外因为它本身是白色粉末，可做各种颜色的产品。
在非增强PA塑料中，MCA是一种优良的阻燃剂，添加8~10份即可达V0级，CTI值仍保持在600V以上。但在增强PA塑料中，MCA的阻燃性大大降低，必须对阻燃体系进行调整。
（三）磷系阻燃剂对PA材料CTI值的影响
磷系阻燃剂最有效的是红磷，它以添加量少、阻燃效果好，并且对PA的力学性能影响小和CTI值高而备受欢迎。但最难以接受的其颜色只能用于红棕色或黑色的产品中，而且黑色也很难达到纯黑的效果。
红磷粉也是一种易燃物质，遇到摩擦极易燃烧，并在高温下放出有毒气体磷化氢，腐蚀加工设备和金属元件。通过有效的包覆和改性加工，目前在改性塑料中基本上都使用红磷母粒，安全性和分散性能均得到极大提升。
在阻燃增强PA66中加入红磷母粒，可以使产品达到阻燃V0级，其CTI值一般在350~450V之间。要想获得CTI值更高的产品，还需要配以合适的金属氧化物和润滑剂，通过这种方法可以做出和国外同类产品相当的材料。
由于红磷的局限性，在很多场合都被禁用，所以在很多PA改性料中没有办法使用红磷，而采用其它高效含磷阻燃剂已经是目前改性主流。
用在PA中最多的磷系阻燃剂当属二乙基次磷酸铝（ADP），由于其本身是白色，可做各种颜色，因此在改性阻燃尼龙材料中广泛应用。另外聚磷酸铵（APP）和三聚氰胺多聚磷酸盐（MPP）也是一种较常见的磷系阻燃剂，但由于CTI值不高，且加工工艺难以控制，其用量并不大。
试验表明，在PA材料中使用纳米二氧化硅、纳米蒙脱土做成核剂，添加复配无卤阻燃剂MCA、MPP、次磷酸盐等可提高CTI值。
目前低压电器正朝着小型化、多功能化、高电流方向发展，这就要求所使用的塑料材料阻燃等级更高，强度更好、耐温更高。
（四）复配阻燃体系对PBT材料性能的影响
PBT是电子电器产品中用量仅次于尼龙的工程塑料，它们除具有尺寸稳定性好、耐温、电绝缘性优良、耐候等特点外，同时还具有耐湿热、低翘曲、易成型等特点。
此类产品主要用于接触器底座、线圈骨架、保险丝盒、电子接插件、小型断路器和漏电保护开关的内部零件，并可满足不同颜色的需求。
在阻燃PBT改性料中，通过把阻燃剂溴化环氧树脂（BEO）、三氧化二锑、次磷酸盐、锡酸盐等复配共混改性，经制样测试性能，检验复配阻燃体系对材料的灼热丝、阻燃以及CTI的影响。
试验结果表明，锡酸盐和锑对灼热丝性能影响不大，随着次磷酸盐加入的含量越大，灼热丝性能也越优异，最高可达850℃，这是因为溴系阻燃剂和无卤阻燃剂复配，阻燃效果多元化，隔绝氧气更彻底。复配阻燃剂溴化苯乙烯、次磷酸镁和滑石粉，对提高CTI值效果明显。
另外，三氧化二锑对CTI的影响相当大，加了该阻燃剂进去，CTI性能都不太高；如果将锑换成锡酸盐，CTI性能大幅度提高，最高可达425V；同时次磷酸盐对提高CTI性能也有一定的帮助，添加量大的情况下对CTI性能提高也很明显。
这主要是因为减少锑的添加量，会明显降低材料表面成碳效果，从而导致材料表面电阻率增加。这种复配的阻燃体系适合用于高端PBT改性料的制备。
二、玻纤或矿物填充对工程塑料CTI的影响
尼龙（PA）和PBT属结晶型材料，添加矿物或玻璃纤维可大大提高材料的力学性能和热性能，尤以玻璃纤维增强效果最为明显。
在玻纤增强改性PBT料中，采用阻燃剂溴化环氧树脂（BEO）、次磷酸盐、锡酸盐复配体系，添加不同玻纤含量增强改性。
结果表明：玻纤对材料的灼热丝性能有提高，而对CTI性能有一定负面影响，但影响较小，并不会随着玻纤含量的增加呈现明显上升或下降趋势，其原理是玻纤本身是非易燃物质，其含量增加后会导致材料更不容易燃烧。
另外玻纤增强或矿物填充工程塑料，由于表面原因，也容易产生漏电起痕。玻纤越细或矿物粒径越小，所制成的改性工程塑料CTI值就会越高，而有些色粉如炭黑等会降低CTI值。
另外有文献资料显示在PA材料中可提高CTI的物质还有：PC和PP树脂、无机粉体(如滑石粉、硼酸锌、硼酸钙)、聚四氟乙烯（PTFE）和硅酮等，在做高CTI值材料均可以采用。
有些矿物如水合氧化铝也具有抑制和延缓改性工程塑料产生漏电起痕的作用。水合氧化铝在放电产生的热能作用下，释放出结晶水，在高温下以氧化铝为催化剂，可与材料的分解物进行反应，生产CO和其它有挥发性的碳氢化合物，从而使材料表面难以沉积碳，阻止了漏电起痕的发生。
结语
以上是工程塑料改性中提高CTI的常用小技巧，由于篇幅有限，不能对各种工程塑料改性CTI值展开论述，只当抛砖引玉尔，当然提高的效果是否明显和达到要求，还和很多因素有关，如配方原料选择以及生产工艺的影响。
近几年还开发了硅系阻燃剂和芳香族磺酸盐类阻燃剂，这些阻燃剂用到PC中起到了很好的效果。开发阻燃V0级、CTI值大于600V，热变形温度大于280℃的材料是未来工程塑料的发展方向。
参考文献：
1.黄志杰，周琨生，高CTI值改性工程塑料在电子电器中的应用，塑料工业，2006年5月。第34卷增刊
2.陈春银，张平，张钊鹏，一种可过850℃灼热丝和400V CTI的增强阻燃改性PBT的研究，广东化工，2021年第17期，第48卷总第451期
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