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    常用的七大尼龍阻燃劑

    來(lái)源:米萬(wàn)科技 發(fā)布日期:2021-11-22 10:23:06
       尼龍(聚酰胺PA),是一種集力學(xué)性能、耐熱性、耐化學(xué)性和自潤滑性等于一體的工程塑料,廣泛應用于汽車(chē)、電子電氣、機械、紡織、日用品等領(lǐng)域。然而PA的氧指數較低,易燃燒而引發(fā)火災,PA的燃燒是一個(gè)伴隨著(zhù)氧化降解的過(guò)程。PA首先熔融致使材料形成黏流態(tài),隨著(zhù)熱量的傳遞,分子鏈段將會(huì )斷裂形成自由基,生成乙烷、丙烷等氣體。

    PA阻燃方法
    1)反應型:將阻燃劑單體接枝到PA主鏈上或與PA單體發(fā)生共聚反應,該體系得到的復合材料較穩定,材料性能受阻燃劑的影響不大,但該方法操作加工比較復雜,難以工業(yè)化生產(chǎn);
    2)添加型:采用機械共混的方法將PA與添加型無(wú)鹵阻燃劑(如磷、氮系列阻燃劑、無(wú)機填料等)共混形成均勻的復合材料。該方法易操作,成為目前PA阻燃的主要途徑。

    阻燃等級通常使用垂直燃燒測試標準進(jìn)行評判,可將其分為V-0、V-1、V-2級,其中V-0級別的阻燃效果最好。

    尼龍阻燃劑
    現存的阻燃劑按品種可分為鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、金屬氫氧化物阻燃劑等。其中,鹵系阻燃劑由于在高溫時(shí)容易產(chǎn)生有毒氣體已經(jīng)被很多國家禁用。對于尼龍來(lái)說(shuō),阻燃劑必須有較好的熱穩定性以適應高加工溫度,同時(shí)還要有較好的相容性。

    1.十溴聯(lián)苯醚
    優(yōu)點(diǎn):成本低廉因而在國內應用最廣,由于其較高的溴含量而對尼龍具有較高的阻燃效率。
    缺點(diǎn):是一種填料型阻燃劑,因而對加工流動(dòng)性及產(chǎn)品的物理機械性能有很大的負面影響。且其熱穩定性和光穩定性也較差。

    2. 聚磷酸銨(APP)
    聚磷酸銨(APP)通過(guò)降低尼龍的降解溫度、改變最終氣相產(chǎn)物的組成參與了尼龍的熱降解過(guò)程,同時(shí)在聚合物基體上形成蜂窩狀炭化覆蓋層,隔斷兩相界面的熱量和物質(zhì)傳遞,起到了保護基體的作用。
    由于成炭有流動(dòng)趨勢,會(huì )導致炭層下面的基材暴露,增大了燃燒的危險性。加入一些無(wú)機添加劑,如滑石粉(Talc)、MnO2、ZnCO3、CaCO3、Fe2O3、FeO、Al(OH)3等, 阻燃效果增加。
    在聚磷酸銨(APP)添加量為20%的尼龍6中加入以上一種添加劑(1.5%~3.0%),LOI值可升至35%~47%,達到V-0級。

    3. 氮系阻燃劑(MCA、MPP等)
    適用于尼龍的氮系阻燃劑主要有MCA(三聚氰胺氰尿酸鹽)、MPP(三聚氰胺聚磷酸鹽)等。
    關(guān)于其阻燃機理,一方面是“升華吸熱”的物理阻燃方式,即通過(guò)阻燃劑的“升華吸熱”降低聚合物材料的表面溫度并隔絕空氣而達到阻燃的目的,另一方面是凝聚相中阻燃劑與尼龍相互催化直接碳化膨脹機理。
    優(yōu)點(diǎn):氮系阻燃劑低毒、不腐蝕、對熱和紫外線(xiàn)穩定、阻燃效率好且價(jià)廉。
    缺點(diǎn):以其阻燃的塑料加工困難、在基材中分散性較差、熱穩定性差,且由于易吸潮而使得制品在潮濕環(huán)境下電性能較差。

    4.溴化苯乙烯聚合物
    優(yōu)點(diǎn):具有極其優(yōu)越的熱穩定性,并且由于它與尼龍是熔融可混的,因而在加工過(guò)程中具有很好的流動(dòng)性。此外,用它制備的阻燃尼龍還具有優(yōu)越的電性能和較好的物理機械性能。
    缺點(diǎn):光穩定性較差,與尼龍不能完全相容且成本較高

    5.十溴二苯氧基乙烷
    優(yōu)點(diǎn):與十溴聯(lián)苯醚具有相同的溴含量和同樣高的阻燃效率,且與溴化苯乙烯聚合物一樣無(wú)DPO的問(wèn)題。還具有較好的熱穩定性和光穩定性。
    缺點(diǎn):填料型阻燃劑,因此與聚合物相容性較差,加工流動(dòng)性和制品的物理機械性能較差。此外與十溴聯(lián)苯醚相比成本較高。

    6.德克?。ㄒ卜Q(chēng)敵可燃、DCRP)
    DCRP是一種在尼龍中應用了許多年的阻燃劑,它是一種含氯的阻燃劑,具有較高的阻燃效率和電性能,但其在熱穩定性方面的局限性使之僅適用于加工溫度較低的尼龍阻燃體系。

    7. 紅磷
    優(yōu)點(diǎn):有效磷含量高,同等阻燃等級下,添加量比其它的阻燃劑更低,使尼龍能較好的保持自身的力學(xué)性能。
    缺點(diǎn):制品顏色只能是紅顏色,且紅磷易燃,能與水反應生成高毒性的磷化氫。一般只應用于尼龍6中。(將普通紅磷進(jìn)行微膠囊化或母?;梢幈芷淙秉c(diǎn)。)
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