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常用的七大尼龍阻燃劑
來源：米萬科技 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(yīng)用于汽車、電子電氣、機(jī)械、紡織、日用品等領(lǐng)域。然而PA的氧指數(shù)較低，易燃燒而引發(fā)火災(zāi)，PA的燃燒是一個(gè)伴隨著氧化降解的過程。PA首先熔融致使材料形成黏流態(tài)，隨著熱量的傳遞，分子鏈段將會斷裂形成自由基，生成乙烷、丙烷等氣體。
PA阻燃方法
1)反應(yīng)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(yīng)，該體系得到的復(fù)合材料較穩(wěn)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(fù)雜，難以工業(yè)化生產(chǎn)；
2)添加型：采用機(jī)械共混的方法將PA與添加型無鹵阻燃劑(如磷、氮系列阻燃劑、無機(jī)填料等)共混形成均勻的復(fù)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(biāo)準(zhǔn)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(xiàn)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。對于尼龍來說，阻燃劑必須有較好的熱穩(wěn)定性以適應(yīng)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(nèi)應(yīng)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，因而對加工流動性及產(chǎn)品的物理機(jī)械性能有很大的負(fù)面影響。且其熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性也較差。
2. 聚磷酸銨(APP)
聚磷酸銨(APP)通過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(hù)基體的作用。
由于成炭有流動趨勢,會導(dǎo)致炭層下面的基材暴露，增大了燃燒的危險(xiǎn)性。加入一些無機(jī)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(dá)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(jī)理,一方面是“升華吸熱”的物理阻燃方式,即通過阻燃劑的“升華吸熱”降低聚合物材料的表面溫度并隔絕空氣而達(dá)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(jī)理。
優(yōu)點(diǎn)：氮系阻燃劑低毒、不腐蝕、對熱和紫外線穩(wěn)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(wěn)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(wěn)定性，并且由于它與尼龍是熔融可混的，因而在加工過程中具有很好的流動性。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(jī)械性能。
缺點(diǎn)：光穩(wěn)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DPO的問題。還具有較好的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。
缺點(diǎn)：填料型阻燃劑，因此與聚合物相容性較差，加工流動性和制品的物理機(jī)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敵可燃、DCRP）
DCRP是一種在尼龍中應(yīng)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(wěn)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(yīng)生成高毒性的磷化氫。一般只應(yīng)用于尼龍6中。（將普通紅磷進(jìn)行微膠囊化或母粒化可規(guī)避其缺點(diǎn)。）
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