尼龍改性產(chǎn)品常用的阻燃劑與優(yōu)缺點?
尼龍改性產(chǎn)品常用的阻燃劑與優(yōu)缺點:
目前尼龍材料常用阻燃方法有如下兩種:
1)添加型。采用機械共混的方法將PA與添加型無鹵阻燃劑(如磷、氮系列阻燃劑、無機填料等)共混形成均勻的復合材料。該方法易操作,成為目前PA阻燃的主要途徑。
2)反應型。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,該體系得到的復合材料較穩(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雜,難以工業(yè)化生產(chǎn);
阻燃等級通常使用垂直燃燒測試標準進行評判,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。
尼龍阻燃劑的主要品種與優(yōu)缺點:
1.德克?。ㄒ卜Q敵可燃、DCRP)
DCRP是一種在尼龍中應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。
2.十溴聯(lián)苯醚
優(yōu)點:成本低廉因而在國內(nèi)應用最廣,由于其較高的溴含量而對尼龍具有較高的阻燃效率。
缺點:是一種填料型阻燃劑,因而對加工流動性及產(chǎn)品的物理機械性能有很大的負面影響。且其熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性也較差。
3.溴化苯乙烯聚合物
優(yōu)點: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械性能。
缺點:光穩(wěn)定性較差,與尼龍不能完全相容且成本較高
4.紅磷
優(yōu)點: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性能。
缺點:制品顏色只能是紅顏色,且紅磷易燃,能與水反應生成高毒性的磷化氫。一般只應用于尼龍6中。(將普通紅磷進行微膠囊化或母粒化可規(guī)避其缺點。)
5.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,起到了保護基體的作用。
由于成炭有流動趨勢,會導致炭層下面的基材暴露,增大了燃燒的危險性。加入一些無機添加劑,如滑石粉(Talc)、MnO 2 、ZnCO 3 、CaCO 3 、Fe 2 O 3 、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%,達到V0級。
6.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。
關于其阻燃機理,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理。
優(yōu)點: 氮系阻燃劑低毒、不腐蝕、對熱和紫外線穩(wěn)定、阻燃效率好且價廉。
缺點: 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。