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聚酰胺阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-11-11 11:20:27 |
尼龍，即聚酰胺( PA) ，是主鏈上含有酰胺基團(tuán)( - NHCO - ) 的高分子化合物，是重要的工程樹脂，居五大通用工程塑料( PA ，PC ，POM，PBT/ PET ，PPO)之首，在日常生活和工業(yè)領(lǐng)域的應(yīng)用十分廣泛。
根據(jù)聚酰胺單元鏈節(jié)中含碳原子數(shù)目不同可分為PA6 ， PA11 ， PAl2 ， PA46 ， PA66 ， PA610 ， PA612 ， PAl010等。其中PA6 ，PA66 應(yīng)用最廣泛，產(chǎn)量最大。尼龍具有很高的力學(xué)強(qiáng)度，熔點(diǎn)高，耐磨，耐油和一般有機(jī)溶劑，耐熱性能優(yōu)良。
由于在分子結(jié)構(gòu)上帶有酰胺基，因此具有良好的阻燃性。按照ASTM D635 試驗(yàn)，屬自熄性類型。但作為一種廣泛應(yīng)用的材料，尼龍大多面臨比較苛刻的使用環(huán)境，如高濕度、高溫度、高電壓等。因此聚酰胺阻燃劑在許多場(chǎng)合成為一個(gè)至關(guān)重要的因素，特別在電氣用途，如接線柱、插座、開關(guān)等。因此有必要進(jìn)一步提高尼龍的阻燃性。
聚酰胺阻燃劑阻燃途徑主要有 :（1) 在復(fù)合過程中加入阻燃添加劑; 即通過機(jī)械混合方法，將阻燃劑加入到聚酰胺中，使其獲得阻燃性。如將一定配比的APP/ talc 加入PA26 中，可獲得UL94 V20 級(jí)阻燃PA26 ，其優(yōu)點(diǎn)是使用方便，適用面廣，但對(duì)聚合物的使用性能有較大影響?？捎糜诰埘０返闹饕砑有妥枞紕┯须p(六氯環(huán)戊二烯) 環(huán)辛烷、多磷酸銨、十溴二苯醚等。
使用添加型阻燃劑是目前尼龍阻燃的主要方法；(2) 在聚合物鏈上或表面上接枝或鍵合阻燃基團(tuán); 即阻燃劑是作為一種反應(yīng)單體參加反應(yīng)，并結(jié)合到聚酰胺的主鏈或側(cè)鏈上去，使聚酰胺本身含有阻燃成分。
其特點(diǎn)是穩(wěn)定性好，毒性小，對(duì)材料的使用性能影響小，阻燃性持久，是一種較為理想的方法。但操作和加工工藝復(fù)雜，在實(shí)際應(yīng)用中不及添加型阻燃方法普遍。用于聚酰胺的反應(yīng)型阻燃劑有雙(羥乙基) 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) 與阻燃單體(內(nèi)酰胺、二元胺或二元酸) 進(jìn)行共聚合作用。
聚酰胺阻燃劑中的鹵系主要是在氣相延緩或阻止聚合物的燃燒。它在高溫下可產(chǎn)生自由基終止劑鹵化氫(HX) ，與聚合物燃燒鏈反應(yīng)中活性物質(zhì)反應(yīng)，并降低或消除此種活性游離基，從而減緩或終止氣相燃燒中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)達(dá)到阻燃目的。
磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)
Cas號(hào)：115-86-6
海關(guān)編碼HS：29199000
產(chǎn)品最重要的指標(biāo)：白色片狀結(jié)晶體，含量≥99%，熔點(diǎn)≥48℃，酸值≤0.1，游離酚≤0.1%
退稅：目前磷酸三苯酯阻燃劑TPP退稅為9%
原材料：以三氯氧磷、三氯化磷、苯酚。
屬于幾類危險(xiǎn)品：以9類危險(xiǎn)品出口。
另一方面，HX 是難燃性氣體，稀釋了氧的濃度，且其相對(duì)密度大于空氣在聚合物與氣相間形成氣體保護(hù)層。在凝聚相中鹵系阻燃劑還可通過脫水反應(yīng)形 成炭化狀態(tài)促進(jìn)成炭。
適用于聚酰胺的氯化阻燃劑主要有:saytex EFR25010 雙(六氯環(huán)戊二烯) 環(huán)辛烷;溴化阻燃劑主要有:十溴二苯醚(DBDPO) 、十四溴二苯氧基苯( say2 tex 120) 鹵系阻燃劑對(duì)未增強(qiáng)和增強(qiáng)尼龍均很有效，它可以與協(xié)效金屬氧化物、金屬鹽、含磷化合物或成炭劑共同使用。
如鹵系阻燃劑與硼酸鋅復(fù)配使用，其協(xié)同效果與氧化銻大致相當(dāng)，其主要作用機(jī)理為: 2ZnO·3B2O3· 3. 5H2O + 22RX 2ZnX2 + 6BX3 + 11R2O + 3. 5H2O 2ZnO·3B2O3·3. 5H2O + 22HX 2ZnX2 + 6BX3 + 14. 5H2O；反應(yīng)產(chǎn)生的BX3 ，ZnX2 在氣相中可以捕捉自由基，削弱或消除燃燒的鏈反應(yīng);在固相中，促進(jìn)炭化層生成。
高溫下，BX3 ，ZnX2 在可燃物表面形成玻璃狀涂層，隔絕熱氧。反應(yīng)放出的水份，起到吸熱、降溫、消煙作用。
含磷阻燃劑主要在固相發(fā)生作用，受熱分解發(fā)生如下變化:磷系阻燃劑→磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸。聚偏磷酸是不易揮發(fā)的穩(wěn)定化合物，具有強(qiáng)脫水性，在聚合物表面形成石墨狀碳化膜，使聚合物與空氣隔絕;脫出的水氣吸收大量的熱，使聚合物表面溫度下降。
在氣相中，磷系阻燃劑受熱分解釋放出揮發(fā)性磷化物，經(jīng)質(zhì)譜分析表明，存在PO·游離基，同時(shí)火焰中氫原子濃度大大降 低，表明PO·捕獲H·，即PO·+ ·H = HPO。適用于聚酰胺的磷系阻燃劑主要有赤磷、聚磷酸銨、磷胺、磷酸三甲苯酯等。
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