复合无卤阻燃尼龙体系的研究成果
目前,塑料的阻燃技术主要向低卤,无卤阻燃方向发展,其方法是以添加安全、无毒、无害的环保型无机阻燃剂为主,多数选择金属氧化物,其中以氧化铝、氧化为较多。氧化铝和氧化都具有热稳定性能好、无毒、不挥发、不产生腐蚀性气体、发烟量小等特点,是低卤、无卤阻燃体系的主要品种。
鉴于氧化(Mg(OH)2)分解温度较高,成本较低等优点,首先选用Mg(OH)2作为PA6的主阻燃剂,同时配合间二双(二基)酯(RDP)协同阻燃。研究结果表明,Mg(OH)2的添加量对PA6的力学性能有非常大的影响,添加60%的Mg(OH)2才能达到理想的阻燃效果。通过实验表明,采用50wt%的Mg(OH)2添加量,杜邦无卤阻燃尼龙,5wt%RDP,材料的极限氧指数(LOI)为47.0%,并且通过UL94 V-0级阻燃性测试。研究结果还表明,作为辅助阻燃剂RDP的加入不仅能协同Mg(OH)2的阻燃性,还起到一定的润滑作用,改善PA6复合材料的加工性能。通过SEM分析得知RDP的加入使体系中阻燃剂Mg(OH)2的分布更均匀,Mg(OH)2与体系的相容性得到改善,在燃烧时形成更加致密的阻隔层,增强阻燃效果更好。
适用于聚酰胺的阻燃剂及其作用方式
1 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(HX),与聚合物燃烧链反应中活性物质反应,无卤增强阻燃尼龙,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:十溴二醚(DBDPO)、十四溴二氧基(saytex 120),溴代聚(BPS)、双(四溴)(saytex BT-93)、 saytex EFR-5010、双(六氯)等。
**溴化合物:文献报导,单独使用溴化合物阻燃效果并不明显[5],例如将六溴混入聚酰胺-6,分解温度及活化能均下降,增强阻燃尼龙性能,但主要分解产物为己内酰胺,溴化合物不能改变聚酰胺-6的分解机理,辽宁阻燃尼龙,此溴化合物对聚酰胺-6被认为无效,但当加入某些无机协效剂后,其阻燃性大大增强了