尼龙阻燃的热点与发展方向

百检网 2022-06-16

  百检网:尼龙( PA) 是分子链结构中含有酰胺键的热塑性树脂。由于其具有较好的力学性能和使用性能,尼龙在汽车、机械、电子、化工等领域均得到了广泛应用,成为目前世界上产量*大、应用范围*广的工程塑料。
  但是,尼龙材料无阻燃性,当采用玻璃纤维增强改性时,会产生“烛芯效应”,使复合材料的阻燃性能显著降低。因此,应继续对尼龙阻燃技术进行研究。
  新型阻燃剂、阻燃尼龙复合材料的研究开发是目前研究的热点问题,同时,阻燃研究中*受关注的尼龙种类是尼龙6和尼龙66。
  未经阻燃改性的尼龙的阻燃性较差。不同种类尼龙的氧指数不同,其中,尼龙66氧指数为24.3%,尼龙1010氧指数为25.5%,尼龙6氧指数为26.4% 。而在垂直燃烧测试过程中,尼龙的熔滴现象导致使用过程中具有潜在的火灾危险。尼龙新型阻燃剂的合成及反应性阻燃技术是目前该领域的主要研究内容,而早期广泛采用的含卤阻燃体系虽然仅添加少量即具有较好的阻燃效果,但是,含卤阻燃剂在燃烧过程中会分解产生二恶英等,对环境生态有害的有毒气体。因此,在继续研究新型阻燃技术的同时,无卤阻燃也已成为研究的主流趋势。
  另外,“力学性能”、“增强”、“玻璃纤维”、“增韧”等关键词的比例约为 10% ,因此,阻燃性能提高的同时,保持复合材料的力学性能仍是研究热点,这与无卤阻燃剂添加量较大,对复合材料的力学性能影响较大有一定的关系。因此,寻找可以使材料力学性能提升的方法也成为尼龙阻燃研究的热点。添加玻璃纤维增强改性虽然是目前较为普遍的改善复合材料力学性能的方法,但是复合材料会产生“烛芯效应”,因此,在玻纤增强的尼龙复合材料中,需要特别注意阻燃体系的设计。“整理剂”作为*热门的研究主题,反映出尼龙纤维的阻燃在尼龙阻燃的研究中占有重要比例。
  1磷系阻燃剂
  根据结构和组成的不同,分为无机磷系和有机磷系阻燃剂 2 大类。无机磷系阻燃剂主要包括红磷、聚磷酸铵及磷酸盐等; 有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、磷酸酯及有机次磷酸盐等。磷系阻燃剂虽然具有较高的阻燃效率,但是,在使用过程中会释放对人体有害的磷化氢气体,通过相关改性可有效抑制。
  2三聚氰胺氰尿酸盐( MCA) 等含氮阻燃剂
  在尼龙中的应用也较多。由于 MCA 同时具有促进炭化和发泡的作用。包括 MCA 和三聚氰胺聚磷酸盐( MPP) 在内的三聚氰胺基阻燃剂,由于与尼龙基材的相容性较差,影响阻燃剂发挥作用。需要对其进行表面改性或化学修饰,破坏其二维片层结构,能够有效地改善其在基体中的相容性。同时,MCA 可以与包括凹凸棒石( AT、硅氧烷、Sb2 O3等不同类型的阻燃剂复配使用,是目前增长*快且使用量*大的三聚氰胺系阻燃剂。
  3无机阻燃剂(有氢氧化镁、Sb2O3、硼酸锌等)
  具有热稳定性好、阻燃效果持续时间较长、绿色环保、低毒性等特点,但是单独使用时,需要的添加量较大、阻燃效率较低,对基体材料力学性能的影响显著,主要是与其他阻燃剂复配使用。
  4纳米阻燃体系
  在近年来随着新材料的开发和研究工作的推进,以碳纳米管、倍半硅氧烷( POSS) 、石墨烯为代表的无机纳米材料逐渐拓展其应用范围。与传统阻燃剂相比,纳米材料由于其的微观结构和化学结构,通过表面改性或分子结构设计得到的材料的增益效果更好。

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