但是PA的氧指数低,容易燃烧引起火灾。PA的燃烧是一个伴随氧化降解的过程。PA首先熔化,这导致材料形成粘性流体状态。随着热量的传递,分子链段会断裂形成自由基,并产生乙烷、丙烷等气体。
聚酰胺阻燃方法
1)反应型:将阻燃单体接枝到PA主链上或与PA单体共聚,由该体系得到的复合材料稳定,材料性能不受阻燃剂影响,但该方法操作加工复杂,难以工业化生产;
2)添加剂类型:PA与添加剂无卤阻燃剂通过机械共混法共混,形成均匀的复合材料。该方法操作简单,已成为目前PA阻燃的主要方式。
阻燃等级通常用垂直燃烧试验标准来判断,可分为V-0、V-1和V-2,其中V-0阻燃效果最好。
尼龙阻燃剂
现有阻燃剂可分为卤素阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、金属氢氧化物阻燃剂等。其中,卤素阻燃剂由于在高温下容易产生有毒气体,在许多国家已经被禁止使用。
对于尼龙来说,阻燃剂必须具有良好的热稳定性才能适应较高的加工温度,同时还要具有良好的相容性。
1.溴化苯乙烯聚合物
优点:具有优异的热稳定性,由于它是熔融的,可与尼龙混溶,因此在加工过程中具有良好的流动性。此外,用其制备的阻燃尼龙还具有优异的电气性能和较好的物理机械性能。
缺点:光稳定性差,与尼龙不相容,成本高
2.德克隆人
DCRP是一种阻燃剂,已在尼龙中使用多年。它是一种含氯阻燃剂,具有较高的阻燃效率和电气性能,但其热稳定性的限制使其仅适用于加工温度较低的尼龙阻燃体系。
3.十溴二苯醚
优点:成本低,在国内应用广泛,溴含量高,对尼龙阻燃效率高。
缺点:是一种填充型阻燃剂,对产品的加工流动性和物理机械性能有很大的负面影响。而且它的热稳定性和光稳定性也很差。
4.十溴二苯氧基乙烷
优点:溴含量与十溴二苯醚相同,阻燃效率高,与溴化苯乙烯聚合物一样没有DPO问题。它还具有良好的热稳定性和光稳定性。
缺点:填料阻燃剂与聚合物相容性差,加工流动性差,产品物理机械性能差。此外,与十溴二苯醚相比,成本更高。
5.红磷
优点:有效磷含量高,在相同阻燃等级下,添加量低于其他阻燃剂,使尼龙更好地保持自身的力学性能。
缺点:产品颜色只能是红色,红磷易燃,可与水反应生成剧毒磷化氢。一般只用于尼龙6。
6.多磷酸铵
聚磷酸铵通过降低尼龙的降解温度,改变最终气相产物的组成,参与尼龙的热降解过程,同时在聚合物基体上形成蜂窝状碳化覆盖层,阻断两相界面的热量和物质传递,起到保护基体的作用。
由于碳形成的流动趋势,碳层下的基底会暴露出来,增加了燃烧的风险。加入一些无机添加剂,如滑石粉、二氧化锰、碳酸锌、碳酸钙、氧化铁、氧化铁、氧化铝等。,可以提高阻燃效果。
当尼龙6中加入20%的聚磷酸铵时,LOI值可提高到35% ~ 47%,达到V-0级。
7.氮阻燃剂
适用于尼龙的氮系阻燃剂主要有MCA、MPP等。
就其阻燃机理而言,一方面是一种“升华吸热”的物理阻燃方式,即降低高分子材料表面温度,隔绝空气体,达到阻燃的目的;另一方面,它是阻燃剂与尼龙在凝聚相中直接碳化膨胀的机理。
优点:氮系阻燃剂毒性低,无腐蚀性,对热和紫外线稳定,阻燃效果好,价格低廉。
缺点:阻燃塑料加工困难,在基材中分散性和热稳定性差,产品在潮湿环境中易吸湿,电气性能差。
来源:工程塑料圈
编辑整理:塑胶路学院
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