尼龙用氮系阻燃剂的分类介绍

发布时间:2022-05-28

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氮系阻燃剂毒性低,无腐蚀性,对热、紫外线稳定,阻燃效果好,价格低廉。缺点是阻燃剂在基材中的分散性差,阻燃材料的加工性能和物理性能差。适用于尼龙的氮系阻燃剂主要有MCA(三聚氰胺氰尿酸酯)、三聚氰胺和MPP(三聚氰胺聚磷酸盐)。

尼龙用氮系阻燃剂的分类介绍

至于其阻燃机理,一方面是“升华吸热”的物理阻燃方式,即阻燃剂可以降低高分子材料的表面温度,隔绝空气,达到阻燃的目的;另一方面是阻燃剂与尼龙在凝聚相中直接碳化膨胀的机理。MCA在阻燃过程中具有促进碳化和发泡的双重作用。

对于不同种类的尼龙,其阻燃机理略有不同,阻燃效果也不同。在高温下,PA6的降解产物主要是己内酰胺,PA66的降解产物是环戊酮。在相同温度下,环戊酮比己内酰胺活性高得多。在炭化的化学反应中,环戊酮与MCA或MPP的分解产物反应更强烈,发生交联反应,形成相对分子质量较高的阻燃产物,而PA6的降解产物己内酰胺活性较低,不交联,阻燃效果相对较差。因此,MCA和MPP在PA66中的阻燃效果优于PA6。

1、MCA(三聚氰胺氰尿酸盐)

MCA是一种优良的阻燃剂,具有无卤、低毒、低烟等优点。它常用于尼龙聚合物材料的阻燃。而传统的MCA熔点高(400以上直接分解升华),只能以固体颗粒的形式与树脂共混,因此分散不均匀,分散相尺寸大,影响其阻燃效果。此外,由于MCA主要是气相阻燃,燃烧时凝聚成炭的物质数量少,炭层疏松,不能形成致密的保护层,也限制了其阻燃效率的提高。并且容易引起尼龙滴落,所以通常只在非玻璃纤维增强尼龙中作为协同阻燃剂或滴落阻燃剂使用。

2、MPP(三聚氰胺聚磷酸盐)

MPP的分解温度较高,并随聚合度而变化,MPP的大部分分解温度都在300以上。MPP和烷基次膦酸铝阻燃剂在高温下发生化学反应,协同作用最好,因此常用于玻纤增强尼龙。它的缺点是易碎,对材料的物理力学性能影响很大,大多数MPP与磷系阻燃剂复配,与烷基次膦酸铝的协同效果最好。

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