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玻纖增強尼龍和聚酯用無鹵阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-12-21 11:48:54 |
介紹玻纖增強尼龍和聚酯專用無鹵阻燃劑的特點、組成、應(yīng)用范圍及應(yīng)用實例。玻纖增強尼龍和聚酯用無鹵阻燃劑分為兩類，第一類應(yīng)用于玻纖尼龍；第二類應(yīng)用于玻纖聚酯。以上EPFR系列磷氮膨脹型環(huán)保阻燃劑具有無紅磷、低煙、低毒、高效、相容性好、對基材性能影響小等優(yōu)點。
出于對生命的尊重，越來越多負(fù)責(zé)任的制造商開始選用無鹵阻燃材料。這些負(fù)責(zé)任的制造商需要阻燃達(dá)到UL94-V0，滿足灼熱絲要求，各種性能優(yōu)越，價格合適的玻纖增強尼龍和聚酯用無鹵阻燃劑和無鹵阻燃玻纖增強聚酯。
目前阻燃劑用于玻纖增強尼龍和聚酯存在的問題：
1．含鹵阻燃體系。其中最重要的也是在國外應(yīng)用最廣的一種就是溴化苯乙烯聚合物，它具有極其優(yōu)越的熱穩(wěn)定性，并且由于它與尼龍是熔融可混的，因而在加工過程中具有很好的流動性。此外，用它制備的阻燃尼龍還具有優(yōu)越的電性能和較好的物理機械性能。這種阻燃劑的局限性在于光穩(wěn)定性較差，與尼龍尚不能完全相容，且其成本與目前國內(nèi)應(yīng)用較廣的十溴聯(lián)苯醚相比也較高。
目前在國內(nèi)應(yīng)用最廣的阻燃劑就是十溴聯(lián)苯醚，由于其較高的溴含量而對尼龍具有較高的阻燃效率，是最經(jīng)濟(jì)的一種阻燃劑。但由于它是一種填料型阻燃劑，因而對加工流動性及產(chǎn)品的物理機械性能有很大的負(fù)面影響。尤其在電器連接件等產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的今天，對樹脂的加工流動性要求也日益提高。流動性差的樹脂根本無法滿足加工小而復(fù)雜零件的要求，因此可以想象這類填充型阻燃劑很難應(yīng)用在高檔領(lǐng)域，此外，其熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性也較差。
近幾年來，人們開發(fā)的在尼龍和聚酯阻燃方面使用的一種新阻燃劑為十溴二苯乙烷，它與十溴聯(lián)苯醚具有相同的溴含量和同樣高的阻燃效率，此外，它還具有較好的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。其局限性在于它與十溴聯(lián)苯醚一樣同屬填料型阻燃劑，與聚合物相容性較差，因而加工流動性和制品的物理機械性能較差。
磷酸三苯酯tpp原材料是三氯氧磷、三氯化磷、苯酚，利用三氯氧磷直接熱法和三氯化磷冷法磷 ，將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亞磷酸三苯酯，繼續(xù)在70℃下通入氯氣生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下進(jìn)行水解生成磷酸三苯酯tpp。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進(jìn)行減壓蒸餾得成品。
2 ．無鹵阻燃體系。紅磷是在尼龍和聚酯中應(yīng)用較廣的無鹵阻燃劑之一，具有添加量少、用途廣泛等優(yōu)點。普通紅磷易吸潮，與高分子材料相容性差，特別容易引起自燃，不能實際使用。微膠囊化紅磷阻燃劑，降低了紅磷的活性，解決了相容性，紅磷含量在85％左右，但自燃問題沒有得到有效解決，粉塵污染嚴(yán)重。紅磷母粒是紅磷與氫氧化鋁、膨脹型石墨等無機阻燃劑復(fù)配使用、以基體樹脂為載體的暗紅色粒子，安全問題得到了解決。
該阻燃體系低煙、阻燃效率高；無粉塵污染，加工性能優(yōu)異；低密度、熱穩(wěn)定性好、制品物理性能下降少；加工過程中不起霜、不遷移、不腐蝕模具。特別是制品具有高耐漏電痕跡指數(shù)（CTI），在電子電器應(yīng)用上優(yōu)勢明顯。紅磷母粒的最主要缺點是色調(diào)問題，除了暗紅和黑色外，無法賦予制品更多的顏色選擇。
聚磷酸銨(APP)具有含磷量高，添加量少等特點，也被用于阻燃尼龍和聚酯的制備，但APP的主要缺點是吸濕性強，熱穩(wěn)定性不高（在230℃時就有脫NH3過程發(fā)生），在尼龍和聚酯的加工過程中易分解，導(dǎo)致制品發(fā)泡變色。
多聚三聚氰胺磷酸鹽（MPP）是另一類廣泛應(yīng)用于尼龍和聚酯阻燃的環(huán)保型阻燃劑，分子鏈結(jié)構(gòu)與APP相似，主要是用分子量比較大的三聚氰胺取代側(cè)基中NH4＋，因此提高了其熱穩(wěn)定性能，但造成MPP的磷含量較低。通過實驗發(fā)現(xiàn)，25%的MPP只能使玻纖增強PA66 的氧指數(shù)提高5.5%，而垂直燃燒性能幾乎沒有改善，因此應(yīng)用于阻燃PA66，需添加更多的MPP，造成對樹脂力學(xué)性能的嚴(yán)重下降。
三聚氰胺氰尿酸鹽（MCA）也常用于尼龍和聚酯阻燃，其特點是低毒、無腐蝕、對熱和紫外線穩(wěn)定，然而以其阻燃的尼龍和聚酯，燃燒時融滴厲害，對玻纖增強尼龍和聚酯的阻燃性較差，無法達(dá)到UL94-V0級，制品在潮濕環(huán)境下電性能也不佳，而且在基材中分散性不好，加工困難。
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