PA66阻燃剂7大研发方向,做尼龙改性不可不知!( 二 )


需要注意的是 , APP的主要缺点是易吸湿、热稳定性较差 , 加工温度不宜高于300℃ 。对于部分工艺以及应用需求产生了一定限制 。
04次膦酸盐阻燃体系
次膦酸盐是一种较为新式的环境友好型磷系阻燃剂 , 具有密度低、阻燃效果和热稳定性好、释热率低等特点 。
次膦酸盐的阻燃原理以上文提到的凝聚相为主 , 可以有效促进炭层的形成 。以次膦酸盐为活性组分和含氮协效剂配合使用 , 可获得良好的阻燃效果 。
研究进展
国内学者通过以次膦酸盐为基的阻燃剂研究了阻燃PA66/GF材料的性能 , 结果表明 , 与红磷或溴-锑系阻燃的PA66/GF相比 , 次膦酸盐阻燃体系具有明显的性能及环保优势 。
科莱恩研发的乙基-(1-苯基-3-羟基丙基-)次膦酸钛盐用于阻燃PA66/GF , 当添加量为17%时 , 复合材料的阻燃等级达到UL94 V-0 。
科莱恩旗下的Exolit OP1311和Exolit OP1312 M1均是以次膦酸盐为基的阻燃剂 , 用于PA66/GF的阻燃 , 可使材料具有良好的加工性、阻燃性和力学性能等 , 材料的综合性能较佳 。
05氮系阻燃体系
氮系阻燃剂是一种环保型无卤阻燃剂 , 其挥发性小、毒性低 , 近年来得到了广泛的研究和应用 。
其原理同样是依靠快速膨胀炭化形成炭质层 , 隔绝氧气与里层材料的接触 , 以达到阻燃效果 。
氮系阻燃剂一般不单独作为尼龙的阻燃剂 , 而是常与卤系衍生物、磷系化合物、金属氧化物等共同作用 。适用于PA66氮系阻燃剂主要是MA、MCA、聚磷酸三聚氰胺(MPP)等 。
研究进展
在PA66/30%GF复合材料中加入12%的MA后 , 0.8mm的材料阻燃性可达UL94 V-0级 。MA多与含磷阻燃剂、成炭剂复配组成膨胀型阻燃体系 。
需要了解的是 , MA的主要缺点是易析出起霜 , 可以加入偶联剂、非离子型表面活性剂等来减少或消除 。
国内还有学者采用了分子设计手段 , 制备出复合改性MCA , 研究了改性MCA阻燃PA66材料的阻燃性能和力学性能 。
结果表明 , 改性MCA可在PA66树脂基体中实现超细化分散 , PA66自熄时间进一步缩短 , 改性MCA阻燃PA66材料1.6mm的阻燃级别达到UL94 V-0级 , 阻燃材料力学性能优良 , 综合性能良好 。
06无机填料型阻燃体系
无机阻燃填料也是近年来备受关注的阻燃剂之一 。具有热稳定性好、阻燃效果持久、毒性低、不挥发、不产生腐蚀性气体等特点 。
适用于PA66的无机阻燃剂主要有Mg(OH)2 , Al(OH)3 , Sb2O3、硼酸锌以及铁的各种氧化物等 。下面将主要介绍Mg(OH)2和Al(OH)3在阻燃PA66的中研究应用 。
Mg(OH)2具有阻燃、抑烟的双重作用 。但Mg(OH)2表面极性大 , 与PA66相容性较差 , 使用前必须进行超细处理、表面改性或微胶囊包覆等技术处理 。
【PA66阻燃剂7大研发方向,做尼龙改性不可不知!】Mg(OH)2研究进展
国内实验将氯化镁、氢氧化钠、尿素和硬脂酸钠作为原料 , 采用沉淀法制备出改性Mg(OH)2粉末材料 , 并采用熔融挤出法制备了多组不同配方的阻燃PA66复合材料 。
研究发现 , Mg(OH)2单独使用时阻燃效率低 , 与微胶囊红磷复配使用才能有效地提高材料的阻燃性能 。当PA66、微胶囊红磷和改性Mg(OH)2的质量比为100:10:8时 , PA66复合材料的垂直燃烧为V-0级 , LOI能达到32% 。
Mg(OH)2的劣势也较为明显——阻燃效率不高 , 要达到满意的阻燃效果往往添加量很大 , 容易引起材料的加工性能和物理性能的下降 。目前主要是用氨基硅烷处理Mg(OH)2 , 可明显提高PA冲击强度 。
Al(OH)3不含卤素 , 无毒 , 而且兼具填充、阻燃、消烟等功能 , 同样也不单独使用 , 通常与红磷、Sb2O3 , Mg(OH)2等其它阻燃剂复配使用 。