尼龍別名聚酰胺(PA),就是指分子結(jié)構(gòu)碳鏈上帶有氟苯官能團(tuán)(—NHCO—)的高聚物,由二元胺和二元酸根據(jù)縮聚制取。相對(duì)密度1.15g/cm3,包含脂環(huán)族PA,人體脂肪—芳香族PA和芳族PA。在其中脂環(huán)族PA種類多,生產(chǎn)量大,運(yùn)用普遍,其取名由生成單個(gè)實(shí)際的碳原子數(shù)而定。
PA尼龍的首要品類有PA6,PA66,PA610,PA1010,PA11,PA12等,廣泛具備物理性能、耐磨性能、耐化學(xué)品性、耐磨性能優(yōu)良等優(yōu)勢(shì)。可是PA易燃性性是其使用的最大的阻礙。為了更好地提升PA的阻燃等級(jí)能,世界各國科研專家對(duì)其阻燃性改性材料作出很多科學(xué)研究,開發(fā)設(shè)計(jì)出多種多樣特性良好的商品。下邊詳細(xì)介紹幾類提升尼龍阻燃等級(jí)的方式。
1、添加氮系阻燃劑
氮系阻燃劑關(guān)鍵有效成分為三聚氰胺,具備毒副作用小、腐蝕小、阻燃性高效率、與改性劑不矛盾等優(yōu)勢(shì),獨(dú)立應(yīng)用就能使PA做到UL94V–0級(jí)。氮系阻燃劑受熔融后,會(huì)帶去一部分發(fā)熱量,減少PA外表溫度。從氣相色譜視角剖析,溶解易釋放二氧化氮、N2、氮氧化合物、水蒸汽等不天然氣體,稀釋液易燃、燃燒氣體濃度值,阻攔PA內(nèi)部進(jìn)一步燃燒。從凝結(jié)相視角剖析,PA原材料溶解提早,推動(dòng)殘?zhí)嫁D(zhuǎn)化成,具有維護(hù)基材內(nèi)部功效。氮系阻燃劑關(guān)鍵有三聚氰胺氰脲磷酸鹽(MCA)、三聚氰胺聚磷酸鹽(MMP)、氨基磺酸胍(GAS)。
2、添加磷系阻燃劑
磷系阻燃劑阻燃性功效關(guān)鍵表現(xiàn)在燃燒前期,轉(zhuǎn)化成熔點(diǎn)可達(dá)300℃的含氧酸,降低高聚物因分解反應(yīng)而發(fā)生的易燃?xì)怏w濃度值,轉(zhuǎn)化成炭層阻隔外部燃燒汽體和發(fā)熱量,主要表現(xiàn)出較好的防火實(shí)際效果。磷系阻燃劑在氣相色譜中可做為氧自由基捕獲劑,燃燒可產(chǎn)生P?和PO?氧自由基,捕獲火苗中的開朗氧自由基OH?和H?,稀釋液易燃?xì)怏w的濃度值,具有抑止燃燒的功效;在固看中關(guān)鍵根據(jù)含氧酸催化反應(yīng)成炭,產(chǎn)生高密度而持續(xù)的炭層,當(dāng)做天然屏障阻攔熱、基材溶解物質(zhì)的蔓延來阻燃性。
甲基對(duì)硫磷阻燃劑除開直接應(yīng)用,還與紅磷混配也可做到良好的防火實(shí)際效果。
3、添加無機(jī)阻燃劑
普遍的無機(jī)阻燃劑包含氫氧化鎂、碳酸鈉、氫氧化鋁等,無毒性、低煙無鹵電纜、成本低等優(yōu)勢(shì)使其在塑膠阻燃性層面運(yùn)用普遍。其防火原理為消化吸收燃燒區(qū)很多發(fā)熱量,使燃燒區(qū)溫度降至臨界值燃燒溫度下列;受分解反應(yīng)造成高溶點(diǎn)氫氧化物,遮蓋于燃燒固相表層生成防護(hù)層,減緩導(dǎo)熱;與此同時(shí)溶解造成很多水蒸汽,可稀釋液可燃性氣體,做到阻燃性的實(shí)際效果。除開常用的氫氧化物可做為無機(jī)阻燃劑,還發(fā)覺勃姆石(BM)具備同樣的阻燃性基本原理。近些年,納米材料推動(dòng)阻燃性PA的發(fā)展趨勢(shì),此層面科學(xué)研究日益增加。納米復(fù)合材料本身的層狀構(gòu)造或產(chǎn)生的網(wǎng)絡(luò)架構(gòu),可在燃燒全過程中具有合理的隔絕功效,減緩易燃、燃燒氣體逸出。
4、添加協(xié)同阻燃劑
獨(dú)立應(yīng)用阻燃劑存有一系列問題,如中氮、含磷量阻燃劑與基材相溶性差、遍布艱難,含磷量阻燃劑AHP易造成磷化氫引起火災(zāi)事故;反映型阻燃劑加工工藝繁雜、成本增加;無機(jī)阻燃劑加上量大,減少物理性能,且燃燒后產(chǎn)生炭層不持續(xù)。為減少以上問題產(chǎn)生的概率,將各種阻燃劑混配運(yùn)用于阻燃性PA,混配后阻燃劑成本費(fèi)及環(huán)境污染都減少、阻燃性高效率提升。普遍的生產(chǎn)管理體系為含磷量阻燃劑與無機(jī)材料。
5、添加反應(yīng)型阻燃劑
反映型阻燃劑多見芳香族空氣氧化膦化合物、磷菲類磷酸酯、9,10-二氫-10-[2,3-二酮基丙基]-10-磷雜菲-10-金屬氧化物等,做為單個(gè)可參加PA縮聚反應(yīng),將阻燃性官能團(tuán)引進(jìn)PA高分子材料鏈構(gòu)造中,在沒有放棄PA物理性能的條件下,具備阻燃性實(shí)際效果顯著、阻燃性持續(xù)性高優(yōu)勢(shì)。反映型阻燃劑帶有好幾個(gè)苯環(huán)和N—P構(gòu)造,苯環(huán)可擴(kuò)大PA碳鏈內(nèi)旋位阻,提升原材料耐熱性;N—P構(gòu)造破裂可造成中氮、含磷化合物,含碳?xì)浠衔锶芙庠斐蒒H3及H2O,推動(dòng)PA聚氨酯發(fā)泡;含磷化合物遇熱產(chǎn)生聚偏磷酸,推動(dòng)成炭,成炭后就對(duì)PA有防潮功效。