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广州纳克新材料科技:阻燃尼龙的特性与影晌因素

信息来源:尼龙阻燃环保颗粒 点击量:

    在尼龙树脂中加入阻燃剂,较好地解决了尼龙易燃烧的缺点,扩大了在电气、电子、电器行业的应用。从性能特征上讲,阻燃尼龙与纯尼龙有以下几方面的变化:
   

    1.力学性能普遍下降 不管是添加哪种阻燃剂都对尼龙力学性能产生影响,但红磷、氮系阻燃尼龙相对好一些。对于用作结构部件来说,阻燃增强尼龙可以满足需要;
   

    2.加工流动性能有所提高添加低分子化合物对提高尼龙的加工流动性有一定积极作用。特别是在添加合适的分散剂的情况下,材料的流动性得到较大的改善。值得一提的是氮系阻燃尼龙流动性特别优良;
   

    3.耐热性有所改变溴系阻燃尼龙的耐热性较纯尼龙有所下降。当然,通过添加适当的抗氧剂可以弥补这一缺陷。此外,在成型加工过程中,尽可能降低其加工温度,避免材料的热氧老化问题;
   

     4.耐摩擦性能下降加入阻燃剂后,会使尼龙的耐摩擦性能下降。所以,阻燃尼龙一般不适合用作耐磨材料。
阻燃剂的加入对产品力学性能有较大影响,由于阻燃剂大多数是低分子化合物,与尼龙的相容性较差。因此,阻燃剂的加入会降低尼龙的力学性能。随着阻燃剂用量的增加,阻燃PA6、阻燃PA66的冲击强度和弯曲强度呈下降趋势。阻燃尼龙中阻燃剂分散均匀与否,对阻燃效果有一定影响。通过表面处理的办法,可提高阻燃剂与尼龙基体间的粘接与分散性。有利于减少阻燃剂用量,既可降低生产成本,又能提高产品力学性能。
   

    适用于尼龙的阻燃剂主要有有机卤化物、磷化物和氮化物,此外还有锑化物、硼化物等无机阻燃剂。考虑到无机阻燃剂对材料力学性能的影响较大,所以选择卤化物、磷化物和氮化物作为玻纤增强PA66的阻燃剂,它们的阻燃效果见表4-34。由表4-34可知,加入卤系阻燃剂可得到较高阻燃等级和较高的氧指数;较少量的红磷也可达到同样的阻燃效果;而氮系阻燃剂的阻燃效果却不如卤化物和红磷,这是因为氮化物能促使PA66滴落。因此在选择使用何种阻燃剂时,要考虑到它们对产品的阻燃效果。
   

    不同阻燃剂阻燃的玻纤增强PA66的力学性能。由表可见,玻纤增强PA66中加入几种阻燃剂后其力学性能均下降,其中加入红磷的玻纤增强PA66因加入量较少而其力学性能下降幅度也小,溴化物阻燃的玻纤增强PA66也保留了较高的拉伸强度和冲击强度;而氯化物阻燃的玻纤增强PA66的力学性能下降幅度较大。所以当对材料的力学性能要求较髙时,应选择红磷和溴化物为阻燃剂。也就是说,在实际生产中,要选择合适的阻燃剂来满足不同尼龙阻燃制品的力学性能要求。
   

    就单一阻燃剂来说,要达到V-0级,红磷的用量约5%〜7%,溴系阻燃剂用量在15%〜17%,协效剂Sb2O3用量在5%〜8%,氮系阻燃剂只能达到V-2级。而这三种阻燃剂复合,可使用量减少,说明三者之间存在一定的协同作用(见表)。PA66的分解温度较高,多采用热稳定性较好的芳香族溴系阻燃剂,其中十溴二苯醚阻燃效率较高且成本较低,但容易渗析到材料表面,起霜现象严重。采用十溴二苯乙垸可改善这一不足。PA66燃烧有滴落现象,添加适量的蒙脱土可起到明显的抗滴落作用。根据复配体系中组分的不同含量设计配方,测试试样的OI,如表所示。由表可以看出,添加20%磷酸三苯酯阻燃效果并不佳,第2组添加含溴阻燃剂与Sb2O3的复配体系,OI增加到28。很明显,磷、溴、锑三种元素复配阻燃效果最佳,三者间可能发生一定的协同作用, 且添加量大,阻燃效果明显,OI最高达到33.6,达到UL94V-0级(1.6mm)。但添加十溴二苯乙烷的配方生成一定的黑烟且存在滴落现象,Sb2O3的加入可改善这一缺点,有一定的抑烟作用,滴落变得不明显。6#和7#配方中引入磷-无机体系,目的在于改善PA66燃烧过程中产生的黑烟。添加TPP、 Mg(OH)2、纳米蒙脱土后发现燃烧时几乎看不到黑烟,OI提高了6.7,同样达到UL94V-0级(1.6mm)。符合阻燃体系的阻燃效果。
   

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