PA66無機(jī)填料和反應(yīng)型阻燃體系研究成果
??????? 無機(jī)阻燃填料也是近些年備受關(guān)注的阻燃劑之一。具備耐熱穩(wěn)定性好、阻燃功能性長久、致毒性低、不揮發(fā)、不出現(xiàn)腐蝕性氣體等特性。適用PA66的無機(jī)阻燃劑主要是有氫氧化鎂Mg(OH)2,氫氧化鋁Al(OH)3,三氧化二銻Sb2O3、硼酸鋅及其鐵的多種氧化物等。下邊將主要是講解Mg(OH)2和Al(OH)3在阻燃PA66的中科研使用。
一、氫氧化鎂
Mg(OH)2具備阻燃、抑煙的兩重功能性。但Mg(OH)2表面極性大,與PA66相容性比較差,使用前一定要完成超細(xì)處理、表面改性或微膠囊包覆等工藝處理。Mg(OH)2研究成果:國內(nèi)實驗將氯化鎂、氫氧化鈉、尿素和硬脂酸鈉做為原料,采取沉淀法制取出改性Mg(OH)2粉末材料,并采取熔融擠出法制取了多組不同配方的阻燃PA66復(fù)合材料。
研究發(fā)現(xiàn),Mg(OH)2獨自使用時阻燃效率低,與微膠囊紅磷復(fù)配使用才可以有效地提升材料的阻燃性能。當(dāng)PA66、微膠囊紅磷和改性Mg(OH)2的質(zhì)量比為100:10:8時,PA66復(fù)合材料的垂直燃燒為V-0級,LOI能做到32%。Mg(OH)2的弊端也較為顯著——阻燃效率不高,要做到令人滿意的阻燃功能性通常加入量非常大,非常容易造成材料的加工性能和物理性能的降低?,F(xiàn)階段主要是用氨基硅烷處理Mg(OH)2,可顯著提高PA沖擊強(qiáng)度。
二、氫氧化鋁
Al(OH)3沒有鹵素,無毒性,并且兼顧充填、阻燃、消煙等功能性,一樣也不能獨自使用,通常與紅磷、Sb2O3,Mg(OH)2等其他阻燃劑復(fù)配使用。
Al(OH)3研究成果:因為Al(OH)3與塑料的相容分散性比較差,使用前必須通過表面改性處理,以增加其使用的范圍。Al(OH)3的粒度與性能有很大聯(lián)系,粒徑越小,比表面積就越大,阻燃功能性就越高。
三、反應(yīng)型阻燃體系
反應(yīng)型阻燃劑可實現(xiàn)分子內(nèi)協(xié)同阻燃效應(yīng),阻燃效能長久,沒有揮發(fā)及遷移的問題,近些年是主要是的阻燃研究方向,但離工藝成熟完善、全方面市場化仍有距離?,F(xiàn)階段,較為有效的辦法是在PA66分子鏈上引進(jìn)三芳基氧化磷,如雙(4-羥苯基)苯基氧化磷等阻燃基團(tuán),建立本身具備永久阻燃性的PA66共聚物材料。
研究成果:其實在20世紀(jì)80年代海外就開始了用含磷單體與PA66共聚制取阻燃PA66的科學(xué)研究。而國內(nèi)這方面同樣有專家學(xué)者選用雙(4-羧苯基)苯基氧化磷(BCPPO)做為PA66的共聚單體,利用縮聚反應(yīng)將BCPPO引進(jìn)到PA66分子結(jié)構(gòu)中,做到了對PA66永久性阻燃的作用。另外,科學(xué)研究人員以自制的1-氨基苯甲-3-酰胺基苯甲酸-苯基氧化膦(BNPPO)、己二胺、PA66鹽為原料,利用聚合反應(yīng)將BNPPO接枝到PA66主鏈上制成阻燃PA66。結(jié)果顯示,當(dāng)BNPPO的用量為3%時,LOI為28%,阻燃性能達(dá)UL94V-0級,并且材料維持了優(yōu)良的材料力學(xué)性能,可達(dá)到工程應(yīng)用。