无卤阻燃剂在尼龙中的应用进展分析
前言
尼龙,即聚酰胺( PA) ,是主链上含有酰胺基团( - NHCO - ) 的高分子化合物,是重要的工程树脂,居五大通用工程塑料( PA ,PC ,POM,PBT/ PET ,PPO)之首。尼龙具有很高的力学强度、熔点高、耐磨、耐油和一般有机溶剂、耐热性能优良,在日常生活和工业领域的应用十分广泛。
作为一种广泛应用的材料, 尼龙大多面临比较苛刻的使用环境,如高湿度、高温度、高电压等。因此尼龙的阻燃性能在许多场合成为一个至关重要的性能,特别是在电气用途,如接线柱、插座、开关等。因此有必要进一步提高尼龙的阻燃性,并且随着人们对环保意识的增强,无卤环保阻燃剂越来越受到重视,无卤环保阻燃将是未来阻燃技术和阻燃材料的发展趋势。
一、
尼龙的阻燃
机理和阻燃方法
1
、阻燃机理
尼龙燃烧降解机理可分为烷基酰胺键均裂,烷基酰胺键开裂后顺式消除、分子内转换三种。聚合物的燃烧在气相和凝聚相两个相区内进行,因而阻燃机理分为气相阻燃机理和凝聚相阻燃机理。提高聚合物燃烧时碳化物的含量有助于凝聚相的阻燃(形成一层致密的炭层覆盖在材料表面),是一种有效的阻燃方法;而通过阻燃剂与聚合物发生化学反应,改变材料的热分解模式,抑制可燃气体的产生,从而在气相阻燃,也是一种有效的阻燃途径。在实际应用中常将这两种方法共同作用于同一体系,以提高材料的阻燃性能。
2
、阻燃方法
尼龙的阻燃方法主要有:
A、在复合过程中加入阻燃剂。 即通过机械混合方法,将阻燃剂加入到聚酰胺中,使其获得阻燃性。如将一定配比的APP/ talc 加入PA6 中,可获得UL94 V-0 阻燃等级的PA6。其优点是使用方便,适用范围广,但对聚合物的物理机械性能有较大影响。。使用添加型阻燃剂是目前尼龙阻燃的主要方法。
B、在聚合物链上或表面上接枝或键合阻燃基团。即阻燃剂是作为一种反应单体参加反应,并结合到聚酰胺的主链或侧链上去,使聚酰胺本身含有阻燃成分。其特点是稳定性好,毒性小,对材料的使用性能影响较小,阻燃性持久,是一种较为理想的方法。但操作和加工工艺复杂,成本也较高,在实际应用中不如添加型阻燃方法普遍。用于聚酰胺的反应型阻燃剂有双(羟乙基)甲基氧膦、1 ,3 ,6-三(4 ,6-二氨基-2-硫基三嗪)己烷和三聚氰酸的混合物等;
C、与阻燃单体(如己内酰胺、二元胺或二元酸等)进行共聚合作用。这种方法对阻燃剂的要求很高,操作和加工工艺更复杂,在实际应用中较为少见。
三、无卤
阻燃剂
在尼龙中的应用分析
1
、
磷系阻燃剂
含磷阻燃剂主要在凝聚相发生作用,受热分解发生如下变化:
磷系阻燃剂→磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸
聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物,具....
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