尼龍(PA)的無鹵阻燃改性
??????? 尼龍使用性能良好,應(yīng)用領(lǐng)域范圍廣。尚未改性的尼龍其阻燃性能不佳,垂直燃燒只有做到UL94V-2級(jí),氧指數(shù)為24%左右,另外在燃燒的過程中存在滴落,是屬于易燃性材料,在應(yīng)用的過程中容易造成火災(zāi)。為此,對(duì)尼龍的阻燃改性變成當(dāng)下學(xué)術(shù)界與工業(yè)領(lǐng)域一直探討與技術(shù)革新的課題。
一、氮系阻燃劑
氮系阻燃劑微毒、不腐蝕、對(duì)熱和紫外線穩(wěn)定、阻燃功效好且價(jià)格低廉。弊端是以其阻燃的塑料加工有難度,在材料中分散性不佳。主要用于尼龍的氮系阻燃劑主要的有MCA(三聚氰胺氰尿酸鹽)、MPP(三聚氰胺聚磷酸鹽)等。對(duì)于其阻燃原理,?其一是“升華吸熱”的物理阻燃形式,即根據(jù)阻燃劑的“升華吸熱”減低聚合物材料的表面溫度并隔離空氣而做到阻燃的目地,?另一方面是凝聚相中阻燃劑與尼龍相互催化直接增碳膨脹原理。他們有著比較好的阻燃功效,但熱穩(wěn)定性不佳,且因?yàn)橐孜倍斐芍破吩诔睗癍h(huán)境下電性能不佳。
二、磷系阻燃劑
主要用于尼龍的磷系阻燃劑主要的有聚磷酸銨(APP)、紅磷等。
1、聚磷酸銨(APP)
聚磷酸銨(APP)根據(jù)減低尼龍的降解溫度、更改最終氣相產(chǎn)物的組成參與了尼龍的熱降解的過程,另外在聚合物基體上產(chǎn)生蜂窩狀炭化覆蓋層,隔斷兩相界面的熱量和物質(zhì)傳送,起著了保護(hù)基體的作用因?yàn)槌商坑辛鲃?dòng)趨勢(shì),會(huì)造成炭層下面的材料暴露,提升了燃燒的危險(xiǎn)性。加入某些無機(jī)添加劑,如滑石粉(Talc),MnO?2?,ZnCO?3?,CaCO?3,F(xiàn)e?2?O?3?,F(xiàn)eO,Al(OH)?3?等,阻燃功效提升。在APP加入量為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%,做到V0級(jí)。
2、紅磷
紅磷的特點(diǎn)是有效磷的含量高,在燃燒時(shí)比其他含磷化合物存在更多的磷酸。做到相同的阻燃等級(jí)時(shí),紅磷的加入量比其他的阻燃劑更低,使尼龍能比較好的保持自己的力學(xué)特性。但做為阻燃劑的紅磷的主要的弊端是它的紅顏色、易燃性和通過與水反應(yīng)產(chǎn)生高毒性的磷化氫(膦),通常只應(yīng)用領(lǐng)域于尼龍6中。將普通的紅磷完成微膠囊化或母?;蓽p少其弊端。