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        無鹵阻燃尼龍的類型及歐美對阻燃尼龍需求的發展趨勢介紹

        文章出處:徐州騰飛工程塑料有限公司   發布時間:2018-07-16 17:20:12    點擊數:-   【
        常見阻燃級尼龍可分為非增強阻燃尼龍和玻纖增強阻燃尼龍,其應用領域包括接線柱、線圈軸、插頭等,鹵系阻燃尼龍雖具有出色的阻燃效果,但在燃燒時會產生大量的煙和有毒且具腐蝕性的氣體,對環境造成嚴重污染,甚至威脅到了人們的生命安全。無鹵阻燃尼龍的運用范圍越來越廣,在無鹵無鹵阻燃尼龍材料中應用較廣的無鹵阻燃尼龍是紅磷、有機磷系和三聚氰胺鹽類。

        增強阻燃尼龍


        一、無鹵阻燃尼龍的類型:隨著尼龍工程塑料的應用越來越廣泛,阻燃尼龍的品種越來越多,以及阻燃技術的開發研究不斷深入,阻燃尼龍主要往以下幾個方面發展:

        1、磷系阻燃尼龍:含磷阻燃尼龍主要在凝聚相發生作用,受熱分解發生如下變化: 磷系阻燃→磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸聚偏磷酸是不易揮發的穩定化合物,具有強脫水性,在聚合物表面形成一層致密的炭層,使聚合物與空氣隔絕。

        A、紅磷:紅磷的優點是有效磷含量高,在燃燒時比其它含磷化合物產生更多的磷酸。達到相同的阻燃等級時,紅磷的添加量比其它的阻燃尼龍更低,使尼龍能較好的保持自身的力學性能。作為阻燃尼龍時,紅磷的主要缺點是顏色紅、易燃以及會與水反應生成高毒性的磷化氫(膦)。目前大多數廠家都是通過將普通的紅磷進行微膠囊化改善其缺點。

        B、多聚磷酸銨(APP):多聚磷酸銨(APP)通過降低聚酰胺的降解溫度、改變最終氣相產物的組成,參與了聚酰胺的熱降解過程,同時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傳遞,起到了保護基體的作用。

        無鹵阻燃尼龍


        2、氮系阻燃尼龍:氮系阻燃尼龍低毒、不腐蝕、對熱和紫外線穩定、阻燃效率好且價廉。缺點是阻燃尼龍在基材中分散性較差,阻燃材料加工性能及物性較差。適用于尼龍的氮系阻燃尼龍主要有MCA (三聚氰胺氰尿酸鹽)、蜜胺(三聚氰胺) 、MPP(三聚氰胺聚磷酸鹽)等。

        對于不同的種類的尼龍其阻燃機理略有不同,其阻燃效果也有所不同。高溫燃燒時,PA6的降解產物主要為已內酰胺,PA66的降解產物為環戊酮,在同樣溫度下,環戊酮比已內酰胺活潑得多。在成炭化學反應中,環戊酮與MCA或MPP的分解產物發生作用的程度就會更強烈,發生了交聯反應,形成高相對分子質量的難燃產物,而PA6的降解產物己內酰胺活性較低,不發生交聯,阻燃效果相對較差。因此,MCA和MPP在PA66中阻燃效果優于PA6。

        A、三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA):MCA 是一種優良的阻燃尼龍, 具有無鹵、低毒、低煙等優點, 常用于尼龍類高分子材料的阻燃。但傳統的MCA 熔點高(400 ℃以上直接分解和升華),只能以固相粒子形態與樹脂共混復合,因此分散不均勻,分散相尺寸大,影響其阻燃效果;另外,由于MCA 主要是氣相阻燃,燃燒過程中材料凝聚相成炭量較低, 炭層松散,不能形成致密的保護層,也限制了其阻燃效率的提高。并且容易造成尼龍滴落,因而通常只作為協效阻燃尼龍或者滴落阻燃尼龍,用于非玻纖增強尼龍中。

        阻燃尼龍6


        B、三聚氰胺聚磷酸鹽(MPP):MPP分解溫度較高,根據聚合度不同,分解溫度也有所不同,大多數MPP的分解溫度都達到300℃以上。MPP和烷基次膦酸鋁類阻燃尼龍在高溫下是有化學反應,協同性最好,常用于玻纖增強尼龍中。其缺點是較脆,對材料的物理機械性能影響較大,MPP大多數都是和磷系阻燃尼龍復配使用,與烷基次膦酸鋁的協同效果最好。國內MPP產品性能參差不齊,熱分解溫度及物性差別較大。

        二、無鹵阻燃尼龍的發展趨勢:近幾年,歐美等國家相距出臺相關環保安全條例,嚴格限制鹵系阻燃尼龍的使用,加快無鹵阻燃尼龍的開發進程。

        1、抑煙化、減少有害氣體的趨勢,無鹵化、低毒低鹵化:許多國家已限制或減少了含鹵阻燃尼龍的使用,而代之以磷、氮系阻燃尼龍和無機阻燃尼龍;2、阻燃尼龍的復配技術多種阻燃尼龍共同作用的復合型阻燃尼龍,在鹵-銻、磷-氮等協同體系的基礎上,國內外很多阻燃尼龍廠從事開發新的協同體系,即將多種阻燃尼龍復配,以達到降低阻燃尼龍用量、提高阻燃性能的目的。這樣, 既降低了阻燃材料的價格,又減少了物理力學性能的損失。

        無鹵阻燃尼龍


        2、多功能化:多功能阻燃尼龍--某些行業除了要求PA具有阻燃性能之外,還要求PA具有一些其他特性,比如抗靜電、導熱、導電等等。因此除了需要添加阻燃尼龍之外,往往還需加入許多其它助尼龍,如抗靜電尼龍、導熱填料、增塑尼龍等等,以達到各項性能指標的要求。這就要求阻燃尼龍不能與其它助尼龍產生沖突。

        3、成本與性能均衡:開發高效阻燃體系,減少阻燃尼龍對基材機械物理應用性能的影響,同時還可以減少污染 、降低成本。

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