有關(guān)改性尼龍:常用的無機(jī)阻燃劑
尼龍6阻燃常用無機(jī)阻燃劑有紅磷、聚磷酸銨、硼酸鋅、氫氧化鎂、三氧化鐵、三氧化二銻等。優(yōu)點(diǎn)是毒性低,熱穩(wěn)定性好,無腐蝕性氣體,無析出,發(fā)煙量小,阻燃效果持久,消費(fèi)量逐年上升,已占居尼龍6阻燃市場的半壁江山,但添加量大、對機(jī)械性能影響較大。
紅磷是尼龍6開發(fā)最早、應(yīng)用最廣的阻燃劑之一,既可以與尼龍6樹脂共混,也可以與己內(nèi)酰胺原位共聚,分散性好,5%的加入量就可以達(dá)到UL94V1的等級,7.5%的加入量可達(dá)到V0的阻燃等級,紅磷與鑭系化合物、滑石粉復(fù)配,加入量10.5%左右可將玻纖增強(qiáng)尼龍6阻燃等級提高到V0級。缺點(diǎn)是吸濕、易燃、相容性差,對材料色彩有影響。
聚磷酸銨(APP)的加入可促進(jìn)尼龍6表面膨脹炭層的形成,產(chǎn)生阻燃效果,但形成的阻燃炭層易于流動,增大了下層尼龍6基體燃燒的風(fēng)險(xiǎn),與滑石粉共混,阻燃效果大幅提升,與滑石粉混合比例6:1,加入量30%,尼龍6極限氧指數(shù)可達(dá)42%,混合比例為2:1,尼龍6阻燃等級可達(dá)94ULV0級,缺點(diǎn)是易吸濕,熱穩(wěn)定性低。
硼酸鋅無毒、無味、無嗅的白色粉沫,比重2.67g/cm3,300℃長時(shí)間加熱僅失去0.7%的結(jié)晶水,水蒸汽稀釋了空氣中的氧,吸走熱量,300℃以上,分解的B2O3玻璃狀膜履蓋在聚合物表面,起到隔絕熱氧的效果,與鹵系阻燃劑復(fù)配使用效果更佳。
氫氧化鎂340℃以上大量吸熱,490℃以上分解產(chǎn)生氧化鎂,大幅度降環(huán)境溫度,稀釋并隔絕氧與聚合物接觸,催化聚合物表面炭化,抑制煙的產(chǎn)生,對尼龍6阻燃的效果明顯優(yōu)于尼龍66,加入量達(dá)到60%左右,尼龍6極限氧指數(shù)可達(dá)205%。
三氧化二鐵與COD有非常好的協(xié)同作用,無鹵情況下亦有良好的阻燃效果,尤其對熱分解溫度高的尼龍66、尼龍46阻燃效果優(yōu)于尼龍6,一般與成炭有機(jī)化合物、碳穩(wěn)定物質(zhì)復(fù)配使用。
三氧化二銻添加型阻燃劑,白色結(jié)晶性粉末。加熱變黃,冷后變白。無氣味。熔點(diǎn)655℃。沸點(diǎn)1425℃,常與其他阻燃劑、消煙劑復(fù)配使用于尼龍6阻燃,燃燒初期,三氧化二銻熔融,在材料表面形成保護(hù)膜隔絕空氣,通過內(nèi)部吸熱反應(yīng),降低燃燒溫度。在高溫狀態(tài)下氣化,稀釋了空氣中氧濃度,從而起到阻燃作用,優(yōu)點(diǎn)是對材料力學(xué)性能影響小。