尼龙阻燃剂常用的三大类

发布时间:2022-05-12

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目前常用的尼龙阻燃剂有溴系阻燃剂、红磷和三聚氰胺盐。

1、溴阻燃剂

溴系阻燃剂是卤素阻燃剂的一种,其中十溴二苯醚的应用最为广泛。它经常与锑化合物结合使用。十溴二苯醚受热释放的HBr与Sb2O3反应生成SbOBr,SbOBr受热释放Sb2O3,其中SbBr3是阻燃作用的主要承担者。整个过程通过吸热和气体稀释阻燃。

现在提倡无卤,因为卤系阻燃剂在阻燃上会造成环保问题。但是十溴二苯醚是否有害在国际上是有争议的。因此,十溴二苯醚的使用受到限制,此外,十溴二苯乙烷和溴化聚苯乙烯通常用作尼龙的溴化阻燃剂。

无卤阻燃尼龙是未来的发展方向,无卤的选择主要是红磷和三聚氰胺盐。

尼龙阻燃剂

2、红磷阻燃剂

我国是世界磷资源大国,红磷具有很大的成本优势和很高的阻燃效率,使其得到广泛应用。红磷受热分解形成磷酸。一方面,磷酸作为脱水剂,促进了碳的形成,降低了火焰向凝聚相的热传导。另一方面,磷酸可以吸收热量,因为它可以防止CO被氧化成CO2,从而减少加热过程。它是通过吸热和凝聚相阻燃机理阻燃的。

局限性:

磷的颜色也将其限制在黑色或红色等深色尼龙产品中,所以三聚氰胺盐一般用于浅色或透明的无卤阻燃尼龙中。

此外,红磷的着火温度为240,限制了其在玻纤阻燃尼龙和PA66中的应用。

3、三聚氰胺盐阻燃剂

三聚氰胺盐主要包括三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)、三聚氰胺聚磷酸盐(MMP)等。具有低毒、低腐蚀性、阻燃效率高、与添加剂不冲突的优点。

三聚氰胺盐受热分解后,带走部分热量,PA表面温度降低。从气相来看,分解容易释放出不可燃气体如氨气、氮气、氮氧化物、水蒸气等。稀释可燃和助燃气体的浓度,并阻碍PA中的进一步燃烧。从凝聚相来看,PA材料提前降解,促进残炭的形成,起到保护基体内部的作用。

在使用这些阻燃剂的时候,出于降低成本和阻燃效果最大化的目的,人们会根据一些协同效应进行复配,比如气相阻燃效果的卤系阻燃剂和固相阻燃效果的磷系阻燃剂搭配可形成完整的气-固相阻燃体系;氮系阻燃剂可促进磷系化合物的碳化等等。

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