尼龙的阻燃研究进展

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1、尼龙的阻燃研究进展尼龙，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,在日常生活和工业领域的应用十分广泛。根据聚酰胺单元链节中含碳原子数目不同可分为PA6,PA11,PA12,PA46,PA66,PA610,PA612,PA1O1O等。其中PA6,PA66应用最广泛，产量最大。尼龙具有很高的力学强度,熔点爲，耐磨，耐油和一般有机溶剂,耐热性能优良。由丁•在分子结构上带有酰胺基，因此具有良好的阻燃性。按照ASTMD635试验，属

2、自熄性类型。但作为一种广泛应川的材料，尼龙大多面临比鮫苛刻的使用环境，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車要的因素，特别在电气用途，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。1.尼龙的阻燃途径：尼龙的阻燃途径主要有⑴：（1）在复合过程中加入阻燃添加剂；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PA26中,可获得UL94V20级阻燃PA26，其优点是使川方便，适川面广，但对聚合物的使川性能有较人影响。可川于聚酰胺的主要添加型阻燃剂有双（六

3、氯环戊二烯）环辛烷、多磷酸馁、十澳二苯醸等。使用添加型阻燃剂是H前尼龙阻燃的主要方法；（2）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琏上去，使聚酰胺木身含有阻燃成分。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，在实际应川屮不及添加型阻燃方法普遍。用于聚酰胺的反应型阻燃剂有双（坯乙基）甲基氧麟、1,3,62三（4,62二氨基222硫基三嗪）己烷和三聚盘酸的混合物等；（3）与阻燃单体（内酰胺、二元胺或二元酸）进行共聚合

4、作用；2.用于尼龙的阻燃剂：2.1卤系阻燃剂：卤系阻燃剂主要是在气相延缓或阻止聚合物的燃烧。它在高温下可产生自由基终止剂卤化氢（HX），与聚合物燃烧链反应中活性物质反应，并降低或消除此种活性游离基，从而减缓或终止气相燃烧中的链式反应达到阻燃忖的。另一方面,HX是难燃性气体，稀释了氧的浓度,II其相对密度人于空气在聚合物与气相间形成气体保护层。在凝聚相中卤系阻燃剂还可通过脱水反应形成炭化状态促进成炭力。适用于聚酰胺的氯化阻燃剂主要saytexEFR25010双（六氯环戊二烯）环辛烷;漠化阻燃剂主要有:十漠二苯M（DBDPO）、十四漠二苯氧

5、基苯（say2tex120）卤系阻燃剂对耒增强和增强尼龙均很有效，它可以与协效金属氧化物、金属盐、含磷化合物或成炭剂共同使用。如卤系阻燃剂与硼酸锌复配使用，其协同效果与氧化怫人致相当，其主要作用机理为：2ZnO・3B2O3・3.5H20+22RX►2ZnX2+6BX3+11R20+3.5H20;2ZnO・3B2O3・3.5H20+22HXk2ZnX2+6BX3+14.5H20；反应产牛的BX3,ZnX2在气相中对以捕捉自rfl基,削弱或消除燃烧的链反应;在固相中，促进炭化层生成。高温下,BX3,ZnX2在可燃物表而形成玻璃状涂层，隔绝热

6、氧。反应放出的水份，起到吸热、降温、消烟作用。2.2磷系阻燃剂：含磷阻燃剂主要在固相发牛作川，受热分解发牛如下变化:磷系阻燃剂一磷酸一偏磷酸〜聚偏磷酸。聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物，具有强脱水性,在聚合物表而形成石墨状碳化膜，使聚合物与空气隔绝;脱出的水气吸收大量的热，使聚合物表血温度下降。在气相中，磷系阻燃剂受热分解释放出挥发性磷化物，经质谱分析表明，存衣P0•游离基，同时火焰中氢原子浓度人大降低表明P0・捕获H・，即P0・+・H二HPO叫适用于聚酰胺的磷系阻燃剂主要有赤磷、聚磷酸钱、磷胺、磷酸三甲苯酯等。（1）红磷：红磷的优点是佇

7、效磷含量高，在燃烧时比其它含磷化合物产生更多的磷酸。达到相同的阳•燃等级时,红磷的添加量比其它的阻燃剂更低，使尼龙能较好的保持自身的力学性能。作为阻燃剂的红磷的主要缺点是它的红颜色、易燃和通过与水反应生成高•毒性的磷化氮（麟）。将普通红磷进行微胶囊化可避免其缺点⑷。（2）聚磷酸钱（APP）：聚磷酸钱（APP）通过降低聚酰胺的降解温度、改变最终气相产物的组成参为了聚酰胺的热降解过程，同时在聚合物基体上形成蜂窝状炭化覆盖层,隔断两相界血的热量和物质传递,起到了保护基体的作用小■Ml,00II・II(HPOi)n+C———NH十I00•cap

8、rolactam「Mi——(6呛)亦Y-NHJr+IhNYTCHik—山于成炭有流动趋势，会导致炭层下面的基材暴露,增人了燃烧的危险性。加入一些无机添加剂，如滑石粉（Talc）,MnO2,ZnCOs,CaC