尼龍（PA）的含鹵阻燃改性和無鹵阻燃改性

尼龍性能優(yōu)異，用途廣泛。沒有經(jīng)過改性的尼龍其阻燃性能比較差，垂直燃燒只可以做到UL94V-2級，氧指數(shù)為24%左右，而且在燃燒時產(chǎn)生滴落，是屬于易燃材料，在使用中極易引發(fā)火災(zāi)。因此，對尼龍的阻燃改性成為了當下學(xué)術(shù)界與工業(yè)界共同參與與攻關(guān)的重要課題。現(xiàn)階段，針對尼龍材料的阻燃改性一般分為含鹵阻燃改性和無鹵阻燃改性。

一、含鹵阻燃體系

國外應(yīng)用最廣泛的一種是溴化苯乙烯聚合物，其具有非常優(yōu)良的熱穩(wěn)定性，而且由于它和尼龍是熔融可混的，因此加工過程中具有非常好的流動性。除此之外，用它制備的阻燃尼龍還具備優(yōu)良的電性能和較好的物理機械性能。這種阻燃劑的局限就在于光穩(wěn)定性比較差，并且與尼龍尚無法完全相容。此外其成本和國內(nèi)使用較廣的十溴聯(lián)苯醚比較起來高。另一種在尼龍中使用了很多年的阻燃劑便是可燃，這是一種含氯的阻燃劑，具有很高的阻燃效率和電性能，但是其在熱穩(wěn)定性方面的局限使其只適用于加工溫度較低的尼龍阻燃體系。

在我國使用最廣泛的阻燃劑便是十溴聯(lián)苯醚，因其較高的溴含量而對于尼龍具有很高的阻燃效率，是很經(jīng)濟的一種阻燃劑。但是由于這是一種填料型阻燃劑，因此對加工流動性及產(chǎn)品的物理機械性能有非常大的負面影響。除此之外，其熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性也比較差。

十溴二苯氧基乙烷與十溴聯(lián)苯醚擁有相同的溴含量和同樣高的阻燃效率，并且與溴化苯乙烯聚合物一樣無DPO(即所謂的二惡因)問題。除此之外，它也具有較強的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。其局限在于它與十溴聯(lián)苯醚一樣同屬填料型阻燃劑，與聚合物相容性比較差，因此加工流動性和制品的物理機械性能比較差。除此之外與十溴聯(lián)苯醚相比成本上升較高。

到目前為止，有關(guān)尼龍的阻燃產(chǎn)品絕大部分主要是以含鹵化合物為基礎(chǔ)的，阻燃時產(chǎn)生的濃煙、毒性、腐蝕性氣體給生產(chǎn)、使用和環(huán)境帶來的二次性災(zāi)害以及國際上對二惡英問題爭論等等原因，促使這類阻燃劑盡管在阻燃舞臺上具有舉足輕重的地位，但是人們曾經(jīng)和正在致力探尋這類阻燃劑的替代品，即無鹵阻燃劑。

二、無鹵阻燃體系

磷系阻燃劑，適用尼龍的磷系阻燃劑主要包括紅磷、聚磷酸銨(APP)等。

（1）紅磷

紅磷的優(yōu)勢是有效磷含量高,在燃燒時比其他含磷化合物得到更多的磷酸。實現(xiàn)相同的阻燃等級時,紅磷的添加量比其他的阻燃劑更低,使尼龍能較好地保持自身的力學(xué)性能。但是作為阻燃劑的紅磷的最大的缺點是它的紅顏色、易燃和通過與水反應(yīng)生成高毒性的磷化氫(膦)。往往只應(yīng)用于尼龍6中。將普通紅磷進行微膠囊化或母?；鼙苊馄淙秉c。

（2）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)物的組成參與尼龍的熱降解過程,并且在聚合物基體中產(chǎn)生蜂窩狀炭化覆蓋層,隔斷兩相界面的熱量和物質(zhì)傳遞,也起到了保護基體的作用因為成炭有流動趨勢,也會導(dǎo)致炭層下面的基材暴露,增加了燃燒的危險性。添加一些無機添加劑,如滑石粉(Talc)，MnO2，ZnCO3，CaCO3，F(xiàn)e2O3，F(xiàn)eO，Al(OH)3等,阻燃效果提升。在APP添加量為20%的尼龍6中加入之上一種添加劑(1.5%～3.0%),LOI值可升到35%～47%,實現(xiàn)V0級。

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