尼龍具有優(yōu)異的性能并被廣泛使用。未改性的尼龍具有低阻燃性,垂直燃燒只能達(dá)到UL94V-2水平,氧指數(shù)約為24%,在燃燒過(guò)程中會(huì)滴落,是易燃材料,在該過(guò)程中非常易于使用。是。起火。因此,重整尼龍阻燃劑已成為當(dāng)今學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的普遍關(guān)注和研究課題。接下來(lái),銀塑介紹有關(guān)尼龍阻燃劑的知識(shí)。目前,尼龍材料的阻燃改性通常分為含鹵素的阻燃改性和無(wú)鹵素的阻燃改性。
一。含鹵素的阻燃體系
國(guó)外使用最廣泛的是溴化苯乙烯聚合物,它具有出色的熱穩(wěn)定性,并且由于可以與尼龍熔融混合而正在加工中。介質(zhì)的流動(dòng)性良好。另外,使用其制備的阻燃尼龍還具有優(yōu)異的電,物理和機(jī)械性能。該阻燃劑的局限性是其低光穩(wěn)定性和與尼龍的不相容性。它也比在中國(guó)廣泛使用的十溴二苯醚貴。在尼龍中使用多年的另一種阻燃劑是易燃的。它是一種含氯的阻燃劑,具有高效率和電性能,但具有熱穩(wěn)定性。由于此限制,它僅適用于加工溫度低的尼龍阻燃系統(tǒng)。
中國(guó)最廣泛使用的阻燃劑是十溴二苯醚。由于其溴含量高,尼龍具有很高的阻燃效率,是最經(jīng)濟(jì)的阻燃劑。然而,由于它是填充型阻燃劑,因此對(duì)加工的流動(dòng)性以及產(chǎn)品的物理和機(jī)械性能具有很大的不利影響。它還具有差的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。
新型阻燃劑是十溴二苯氧基環(huán)氧乙烷。它與十溴二苯醚具有相同的溴含量和較高的阻燃效率,并且不像溴化苯乙烯聚合物那樣包含DPO。問(wèn)題。它還具有出色的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。局限性是它與十溴二苯醚是相同的填料型阻燃劑,與聚合物的相容性差,導(dǎo)致產(chǎn)品的加工流動(dòng)性和物理機(jī)械性能差。另外,與十溴二苯醚相比,成本增加顯著。到目前為止,大多數(shù)與尼龍有關(guān)的阻燃產(chǎn)品都是基于含鹵素的化合物。在阻燃過(guò)程中產(chǎn)生的煙氣,有毒氣體和腐蝕性氣體對(duì)生產(chǎn),使用和環(huán)境造成了次要危害。由于國(guó)際上對(duì)DPO問(wèn)題和其他原因的爭(zhēng)論,這種阻燃劑在阻燃劑領(lǐng)域起著重要的作用,但是人們可以替代這種阻燃劑,這是無(wú)鹵素的難題。我一直在努力尋找燃料。
二。無(wú)鹵阻燃系統(tǒng)
1、磷阻燃劑
適用于尼龍的磷光阻燃劑主要包括紅磷阻燃劑和聚磷酸銨(APP)。 (1)紅磷
紅磷的優(yōu)點(diǎn)是有效磷含量高,并且在燃燒過(guò)程中比其他含磷化合物產(chǎn)生更多的磷酸。達(dá)到相同的阻燃等級(jí),紅磷的添加量少于其他阻燃劑,因此尼龍可以更好地保持其自身的機(jī)械性能。然而,紅磷作為阻燃劑的主要缺點(diǎn)是其紅色,易燃性以及與水反應(yīng)形成高毒性的膦(膦)。通常僅與尼龍6一起使用。定期的紅磷微囊化或母料可以避免其弊端。
(2)聚磷酸銨(APP)
聚磷酸(APP)通過(guò)降低尼龍的分解溫度并改變最終氣相產(chǎn)物的組成(同時(shí)也是聚合物)來(lái)參與尼龍的熱分解過(guò)程在基體上形成蜂窩狀碳化涂層阻止了熱和物質(zhì)在兩相界面上的移動(dòng),并起到了保護(hù)基體的作用。由于碳易于流動(dòng),因此碳層下面的基材會(huì)暴露在外,從而增加了燃燒的風(fēng)險(xiǎn)。加入滑石粉,MnO2、ZnCO3、CaCO3、Fe2O3、FeO和Al(OH)3等無(wú)機(jī)添加劑可增強(qiáng)阻燃效果。
在20%APP的尼龍6中添加上述添加劑(1.5%-3.0%)可以將LOI值提高到35%-47%并達(dá)到V0水平。
2、氮基阻燃劑
氮基阻燃劑低毒,無(wú)腐蝕,對(duì)熱和紫外線穩(wěn)定,阻燃有效且便宜。缺點(diǎn)是阻燃塑料難以加工,并且在基材上的分散性很差。適用于尼龍的氮基阻燃劑主要包括MCA(氰尿酸酯三聚氰胺)和MPP(聚磷酸三聚氰胺)。阻燃機(jī)理是物理阻燃“升華吸熱”方法,并且阻燃“升華吸熱”降低聚合物材料的表面溫度并阻擋空氣以使其成為阻燃劑。意識(shí)到。一方面是阻燃劑和尼龍?jiān)诶淠嘀械闹苯犹蓟团蛎洐C(jī)理。
阻燃性好,但熱穩(wěn)定性差,易吸收水分,在潮濕環(huán)境中導(dǎo)致較差的電性能。
三。阻燃劑選擇原則
阻燃劑尼龍的生產(chǎn)工藝和阻燃劑的選擇主要考慮到阻燃劑的效率,產(chǎn)品性能和毒性,例如產(chǎn)品阻燃劑的等級(jí)要求。材料的機(jī)械性能,表面性能,加工性能和著色性能的要求。確定阻燃劑的類型和用量,添加劑的選擇以及工藝條件非常重要,具體取決于應(yīng)用程序的要求。
必須遵循以下原則
①優(yōu)異的阻燃效果,低劑量,與尼龍的相容性好;
②在高分解溫度,尼龍加工溫度下不分解;
③優(yōu)異的耐久性,
④對(duì)材料的機(jī)械和電氣性能影響很小,對(duì)設(shè)備幾乎沒有腐蝕;
⑤無(wú)毒,無(wú)害,無(wú)污染且價(jià)格便宜是。
four。阻燃尼龍的未來(lái)研究方向
未來(lái)阻燃尼龍材料必須具有以下特性。
①該材料不含鹵素,毒性低。環(huán)保要求是未來(lái)材料的重要重點(diǎn),并且由于無(wú)鹵阻燃劑的使用已成為普遍趨勢(shì),因此它們的使用正日益增加。
②復(fù)合阻燃體系的研究。阻燃尼龍材料的阻燃性不能通過(guò)添加阻燃劑來(lái)實(shí)現(xiàn),并且有必要組合各種阻燃體系以產(chǎn)生協(xié)同效果并實(shí)現(xiàn)優(yōu)異的阻燃效果。因此,通過(guò)增強(qiáng)阻燃劑的協(xié)同作用來(lái)解決無(wú)鹵阻燃尼龍的問(wèn)題,這是未來(lái)研究和開發(fā)的重要方向之一、并開發(fā)出一種性能優(yōu)異的新型阻燃劑。
③各種功能。如今,大多數(shù)阻燃系統(tǒng)在降低機(jī)械性能和其他電氣性能的同時(shí),還實(shí)現(xiàn)了尼龍材料的阻燃性能。因此,多功能阻燃系統(tǒng)的成功開發(fā)將是未來(lái)阻燃尼龍材料發(fā)展的新方向。
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