尼龙阻燃(一类特选).doc

贞眉贝脚可一键删除 I仅拱参考 尼龙阻燃 目前可用于尼龙（聚酰胺）的阻燃剂种类较多，溴系阻燃剂如十溴联苯醚、 十溴联苯乙烷等，磷系阻燃剂如红磷、三聚氰胺、氰脲酸盐（ MCA，固体阻燃 剂如三氧化二锑、硼酸锌等，一些阻燃剂之间的协同效果。 从使用效果和用量来看，在尼龙阻燃体系中，含卤阻燃剂体系是使用最为广 泛的。含卤阻燃体系中在国外应用比较广泛的是聚溴化苯乙烯， 它是二溴苯乙烯 的均聚物，具有优异的热稳定性及与尼龙良好的混熔性， 且在加工过程中具有良 好的流动性，但其光稳定性差且成本较高，在国内并未普及使用；在国内应用比 较广泛的是十溴联苯醚，因其溴含量较高、添加量少、阻燃效果好且成本较低， 而成为国内众多企业优先选用的最为经济的一类阻燃剂， 但是其燃烧时释放出有 害气体及有毒物质DPO（即所谓的二恶英）等对人体有极大的伤害性。近年来， 因欧盟RoHS/WEE指令的颁布，业内的专家学者正致力于寻找实用高效的环保的 无卤素阻燃剂。无卤阻燃体系应用较广的是红磷和三聚氰胺盐类。 但是红磷因其 本身带色的缘故只能用于黑色制品， 且一般只用于尼龙6中，应用范围极窄；此 外应用较为普遍的是三聚氰胺盐类， 主要是三聚氰胺脲酸盐和磷酸盐，但是其阻 燃效果不佳，添加量大且不能达到较高的阻燃等级， 也只能适用于阻燃要求不高 的场合。 尼龙的阻燃途径主要有：（1）在复合过程中加入阻燃添加剂；即通过机 械混合方法，将阻燃剂加入到聚酰胺中，使其获得阻燃性，其优点是使用方便，适 用面广，但对聚合物的使用性能有较大影响。可用于聚酰胺的主要添加型阻燃剂 有双（六氯环戊二烯）环辛烷、多磷酸铵、十溴二苯醚等。使用添加型阻燃剂是 目前尼龙阻燃的主要方法；（2）在聚合物链上或表面上接枝或键合阻燃基团；即 阻燃剂是作为一种反应单体参加反应，并结合到聚酰胺的主链或侧链上去，使聚 酰胺本身含有阻燃成分。其特点是稳定性好，毒性小，对材料的使用性能影响小， 阻燃性持久，是一种较为理想的方法。但操作和加工工艺复杂，在实际应用中不及 添加型阻燃方法普遍。用于聚酰胺的反应型阻燃剂有双 （羟乙基）甲基氧膦、 1 ,3 ,62 三（4 ,62二氨基222硫基三嗪）己烷和三聚氰酸的混合物等；（3）与 阻燃单体（内酰胺、二元胺或二元酸）进行共聚合作用。 尼龙阻燃剂及其作用方式 1卤系阻燃剂 卤系阻燃剂：卤系阻燃剂主要是在气相延缓或阻止聚合物的燃烧。 它在高温 下可产生自由基终止剂卤化氢（HX）,与聚合物燃烧链反应中活性物质反应，并降 低或消除此种活性游离基，从而减缓或终止气相燃烧中的链式反应达到阻燃目 的。另一方面,HX是难燃性气体,稀释了氧的浓度,且其相对密度大于空气在聚合 物与气相间形成气体保护层。在凝聚相中卤系阻燃剂还可通过脱水反应形成炭化 状态促进成炭。适用于聚酰胺的卤系阻燃剂主要有：十溴二苯醚（DBDPO）十四溴 二苯氧基苯（saytex 120）,溴代聚苯乙烯（BPS）、1,2-双（四溴邻苯二甲酰亚胺） 乙烷（saytex BT-93）、saytex EFR-5010、双（六氯环戊二烯）环辛烷等。 卤系阻燃剂对未增强和增强尼龙均很有效，它可以与协效金属氧化物、金属盐、含磷化合物或成炭剂共同使用。如卤系阻燃剂与硼酸锌复配使用 ，其协同效果与 氧化锑大致相当，其主要作用机理为： 2ZnO ?3B2O3?3. 5H2O + 22RX 2ZnX2 + 6BX3 + 11R20 + 3. 5H2O ; 2ZnO?3B2O3?3. 5H2O + 22HX 2ZnX2 + 6BX3 + 14. 5H2O ； 反应产生的BX3 ,ZnX2在气相中可以捕捉自由基,削弱或消除燃烧的链反应；在 固相中,促进炭化层生成。高温下，BX3 , ZnX2在可燃物表面形成玻璃状涂层, 隔绝热氧。反应放出的水份，起到吸热、降温、消烟作用。 有机卤化合物是聚酰胺最主要的阻燃剂之一，具有优良的阻燃性、加工性和相容 性,良好的耐候性、化学稳定性和电学性质，耐热稳定性高，但缺乏抗紫外光稳定 性和表面易喷霜，在对聚合物阻燃的同时，放出有毒的烟、气体。越来越多的行业、 部门已开始限制或禁止使用含卤阻燃剂。 在今后的发展中应尽量减少阻燃剂中卤 素的含量,或寻找更好的替代物。 2磷系阻燃剂 磷系阻燃剂：含磷阻燃剂主要在固相发生作用，受热分解发生如下变化：磷系阻燃 剂一磷酸一偏磷酸一聚偏磷酸。聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物 ，具有强脱水 性,在聚合物表面形成石墨状碳化膜，使聚合物与空气隔绝；脱出的水气吸收大量 的热,使聚合物表面温度下降。在气相中，磷系阻燃剂受热分解释放出挥发性磷化 物，经质谱分析表明，存在PO游离基,同时火焰中氢原子浓度大大降低，表明PO? 捕获H?,即PO?+ H?=HPQ适用于聚酰胺的磷系阻燃剂主要有赤磷、