常用尼龍阻燃體系“知多少”？
    無鹵阻燃劑經(jīng)過五六十年的發(fā)展，已經(jīng)形成了非常多的品類，大分子設計、納米復合等技術在阻燃劑領域也有大量的應用研究，本文將主要就已市場化并得到成熟應用阻燃體系情況及其特點進行介紹。
    無機氫氧化物體系
    無鹵阻燃電纜料通常是采用氫氧化鋁、氫氧化鎂實現(xiàn)無鹵阻燃的。通常是由55-60% 氫氧化鋁與乙烯- 醋酸乙烯聚合物、聚乙烯、相容劑、抗氧劑、潤滑劑等組分構成。由于粉體含量高，阻燃劑的質(zhì)量對最終產(chǎn)品的影響巨大。線纜表面毛糙、拉伸強度不夠、易開裂等都是比較常見的現(xiàn)象。有效的混煉和好的相容劑能很大程度上解決這類問題，因此，與一般改性料選用雙螺桿擠出機造粒不同，無鹵電纜料的加工一般會選用密煉機與雙階擠出機進行造粒。在阻燃劑的質(zhì)量選擇方面，純度、白度、粒徑是企業(yè)更加關心的核心指標。國內(nèi)生產(chǎn)廠家較多，性能良莠不齊，國際生產(chǎn)企業(yè)中，以美國雅寶品類為多，性能也很好。

    聚磷酸銨體系
    聚磷酸銨（APP）是較早得到廣泛應用的無鹵阻燃劑組分之一，早期的產(chǎn)品組成為APP 充當酸源、添加三聚氰胺（MA）充當氣源、季戊四醇（PER）充當成炭劑，其比例大致為APP：MA：PER = 7: 2: 1。但是APP 存在一定水溶性，加工過程中易出現(xiàn)水滑現(xiàn)象；MA 在加工中升華后會粘附在磨具上，會增加模具的清理頻次； PER 的富羥基結構增加了產(chǎn)品的吸濕性，對加工和儲存都有不利影響。而近幾年，APP 比較好的應用方式，是與三嗪成炭劑（CFA）復配（通常CFA 含量為20-25%），所得無鹵阻燃劑的性能比原有體系效率稍高，添加量可下降2-3 個百分點，加工性能也更好。
    APP根據(jù)聚合度不同通常分為I 型和II 型。I 型水溶性強，常用于木材，紙張等的浸漬阻燃；樹脂使用的APP 通常是II 型的（平均聚合度大于1000）。國內(nèi)的生產(chǎn)廠家中，以浙江旭森、清遠普賽呋、杭州捷爾思為主。國際生產(chǎn)企業(yè)中，德國Budenheim 的產(chǎn)品，聚合度高，分子量分布窄，相應的價格也更高。與國際產(chǎn)品相比，國內(nèi)產(chǎn)品的平均聚合度已經(jīng)能夠達到國際水準，但分子量分布更寬，低聚合度物質(zhì)的存在更易導致水滑、析出等問題的發(fā)生。
    焦磷酸哌嗪體系
    焦磷酸哌嗪體系阻燃劑是近幾年發(fā)展起來的一個新的體系產(chǎn)品。從結構來講，它與APP 一樣都屬于磷酸鹽類聚合物。但不同的是，焦磷酸哌嗪不僅是好的酸源，更是優(yōu)秀的成炭劑。通常焦磷酸哌嗪與MPP 按照大致6:4 的比例復配，即可構筑完整的阻燃體系，無需另外添加成炭劑。該體系阻燃劑效率更高，相同環(huán)境中，比APP 體系的阻燃劑添加量低5-10 個百分點。
    二乙基次磷酸鋁體系
    二乙基次磷酸鋁體系阻燃劑是目前尼龍、聚酯材料中，主流的無鹵阻燃劑體系。一般來說，二乙基次磷酸鋁與MPP 或者MCA 復配使用，通常比例為6:4，選用MCA 時，灼熱絲效果會更優(yōu)，但是力學損失大；選用MPP 時，灼熱絲效果較差，但是力學損失小。與MPP的復配是現(xiàn)在市面的主流搭配。該類無鹵阻燃劑最大的應用環(huán)境是玻纖增強的PA6 及PA66 環(huán)境。30% 玻纖增強體系的添加量13-15%，非增強情況下，阻燃劑用量需增加3-5 個百分點。國內(nèi)有多家廠家提供該系列產(chǎn)品，國際方面德國科萊恩擁有品種繁多的二乙基次磷酸鋁系列產(chǎn)品，并持有多項相應的技術專利。其產(chǎn)品熱穩(wěn)定更高、加工性也更好。    改性企業(yè)如何正確認識無鹵體系？
    而無鹵阻燃劑加工的核心問題，是在保證混煉效果的前提下，控制熔體的實際溫度，使其不要超過阻燃劑的分解溫度。雙螺桿擠出機的溫度設置是與螺桿排布相關的。輸送段摩擦生熱小，物料溫度低于機筒溫度，溫度較高可以保證樹脂塑化；剪切段摩擦生熱大，物料實際溫度高于機筒溫度，設置低溫有利于防止物料分解。
    無鹵阻燃劑加工的螺桿條件，弱剪切是行業(yè)常識，但是什么程度的弱剪切是恰當?shù)?，不同技術人員有不同的理解。通常，我們建議更多地選用弱剪切模塊，而盡量少地采用90o剪切模塊，以多段弱剪切的形式取代強體系中，選用齒輪盤而非強剪切實現(xiàn)對長纖的切斷；對反螺紋的使用也要慎重，應最低限度使用反螺紋。而在注塑方面，與溴系阻燃劑不同的是，無鹵阻燃劑對熔融指數(shù)的影響是明顯的。注塑機澆口過小會導致充模不滿；而低熔指小澆口會導致摩擦力過大，進而導致阻燃劑分解，樣件表面劣化等問題；通常的解決策略是擴大澆口尺寸，而大尺寸模具應當增加澆口數(shù)。
    與此相反，國內(nèi)許多改性塑料企業(yè)尤其是一些規(guī)模較小的企業(yè)，對無鹵阻燃體系還缺乏認識。他們許多未加工過阻燃改性料，或者只加工過有鹵阻燃改性料。在選用無鹵阻燃劑時，片面地希望在不改變?nèi)魏喂に嚨那疤嵯逻M行直接替換。
    以有鹵阻燃改性料的加工條件加工無鹵阻燃改性料，往往會使操作者得出無鹵阻燃劑效果很差，容易分解發(fā)泡，難以加工等不正確的結論?？梢苑浅？隙ǖ卣f，如果沒有相對配套的工藝條件，要做好無鹵阻燃基本上是不可能的。而另一方面，由于環(huán)保、政策、成本等原因，無鹵阻燃劑成為越來越多企業(yè)回避不開的一種選擇。    無鹵阻燃劑的發(fā)展要點
    無鹵阻燃劑的發(fā)展，同許多領域一樣，國外技術領先于國內(nèi)。但是隨著近幾年技術發(fā)展進入瓶頸期，國內(nèi)外的技術差距逐漸縮小，而現(xiàn)有最明顯的差距在于工業(yè)控制方面。國外產(chǎn)品在產(chǎn)品批次穩(wěn)定性、熱分解溫度、分子量控制、表面處理等方面做得更好，相應的產(chǎn)品質(zhì)量也更高；國內(nèi)阻燃劑雖然產(chǎn)品質(zhì)量相對較低，但性價比高是核心競爭優(yōu)勢。
    當下的5-10 年，是無鹵阻燃劑難得的發(fā)展機遇期，世界范圍火安全意識的提升、應用技術的積累、相對成本的降低，以及政策的助推，會推動無鹵阻燃劑進一步蠶食溴系阻燃劑的原有市場份額，在新產(chǎn)品的創(chuàng)制過程中占據(jù)越來越重要的位置。不論從何種角度來講，無鹵化都是發(fā)展的必然趨勢。而針對無鹵阻燃劑現(xiàn)有諸如易分解、難分散、易析出等問題，專注于如下開發(fā)研究工作是行業(yè)內(nèi)技術人員需重點關注的內(nèi)容：
    ◆新體系的提出?，F(xiàn)有的普遍觀念，溴系阻燃劑環(huán)境不友好，煙毒性大，無鹵阻燃劑耐溫差、加工窗口窄、有一定水溶性；在大部分樹脂材料中，阻燃劑的添加量過高導致對整體性能影響嚴重。行業(yè)處于“新老不接”的尷尬境地，行業(yè)亟待更加高效、環(huán)保、易于加工的產(chǎn)品體系的提出；
    ◆新技術的應用。針對原有的體系產(chǎn)品，通過包覆技術提升相容性、耐水性；通過復配技術進一步提升效率，降低添加量；納米復合、顆粒形狀、粒徑控制，以及母?；夹g，對已有產(chǎn)品的深度開發(fā)是現(xiàn)今最易見成效的方法。相信通過行業(yè)科研和技術專家的共同努力，無鹵阻燃劑在改性塑料中的應用將繼續(xù)擴大，無鹵阻燃劑會為人民的生命安全提供更加有力的保障，行業(yè)的發(fā)展也會擁有更加光明的未來。