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尼龍（PA）阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-12-5 10:52:24 |
聚酰胺俗稱尼龍（PA），是分子主鏈上含有重復(fù)酰胺基團(tuán)（－NHCO－）的熱塑性樹脂總稱。尼龍因具有良好的力學(xué)性能、電性能、耐熱性、韌性、耐油性、耐磨性、自潤滑性、耐化學(xué)藥品性等優(yōu)良性能，廣泛的應(yīng)用于各個(gè)領(lǐng)域。
未經(jīng)改性的尼龍其阻燃性能較差，其垂直燃燒只能達(dá)到UL94 V-2級(jí)，氧指數(shù)為24左右，并且在燃燒過程中產(chǎn)生滴落，屬于易燃材料，在使用過程中極易引發(fā)火災(zāi)。尤其是在電子產(chǎn)品領(lǐng)域，因尼龍而引發(fā)的火災(zāi)不計(jì)其數(shù)，造成損失較大，因此，尼龍（PA）阻燃劑成為當(dāng)今學(xué)術(shù)界與工業(yè)界共同關(guān)注與攻關(guān)的課題。
玻纖增強(qiáng)填充系列材料系不同含量玻纖、礦粉增強(qiáng)填充PA材料，主要包括玻纖增強(qiáng)填充PA6以及玻纖增強(qiáng)填充PA66兩大系列，具有高強(qiáng)度、高剛性、高耐熱、良好的尺寸穩(wěn)定性以及成型工藝性?？梢杂米⑸?、模壓、擠出等方法成型，廣泛應(yīng)用于汽車、電器等行業(yè)。
原料中水分的影響因尼龍分子結(jié)構(gòu)中都含有極性強(qiáng)的酰胺（-CONH-）基團(tuán)，在空氣中暴露，易與空氣中的水分子結(jié)合形成氫鍵，吸水性較大，這使得尼龍?jiān)诟邷厝廴跔顟B(tài)下極易發(fā)生水解反應(yīng)，降低其分子量，并進(jìn)而降低其力學(xué)性能，因此，在加工使用前必須對(duì)尼龍?jiān)线M(jìn)行充分的干燥。干燥條件為：
鼓風(fēng)干燥溫度 100℃~110℃ 時(shí)間為6~8h
真空干燥溫度 85±5℃ 時(shí)間為6~8h
加工溫度的影響擠出成型工藝中的加工溫度應(yīng)遵循以下原則：進(jìn)料段溫度略低于原料熔點(diǎn)，使尼龍呈半熔融狀態(tài)；這是為了保證物料能夠穩(wěn)定進(jìn)入螺桿，并能沿螺桿軸向方向輸送；壓縮段溫度高于熔點(diǎn)，一般約高10~15℃，使之完全熔融；這一段區(qū)，尼龍熔體受到螺桿剪切混煉作用，會(huì)產(chǎn)生較大的剪切與摩擦熱；計(jì)量段溫度與壓縮段接近或略低于壓縮段溫度，在該區(qū)，尼龍熔體受熱均勻，易實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定流動(dòng)；機(jī)頭溫度較計(jì)量段略低，基本接近熔點(diǎn)溫度，以避免熔體破裂而造成制品的厚薄不均；冷卻介質(zhì)的溫度及冷卻速度也應(yīng)進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)整。
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。
一些液態(tài)阻燃劑可提高熔體的流動(dòng)性。阻燃劑屬于小分子物質(zhì)，它的加入在尼龍樹脂基體中可以起到增塑作用，從而提高流動(dòng)性，典型的阻燃劑MCA，既是阻燃劑又是良好的潤滑劑。
尼龍（PA）阻燃劑的加入可能導(dǎo)致尼龍沖擊強(qiáng)度、彎曲強(qiáng)度等力學(xué)性能下降。但隨著對(duì)各種工程塑料的要求越來越高，在滿足制品阻燃性能的同時(shí)，對(duì)尼龍進(jìn)行增強(qiáng)改性，目前采用玻璃纖維來增強(qiáng)尼龍是廣泛使用的一種方式，玻纖增強(qiáng)的尼龍制品具有高強(qiáng)度、高熱變形溫度、成型收縮率低、流動(dòng)性下降、抗沖擊強(qiáng)度大大提高等特性。
尼龍用阻燃劑的發(fā)展趨勢(shì)。目前尼龍（PA）阻燃劑種類較多，溴系阻燃劑如十溴聯(lián)苯醚、十溴聯(lián)苯乙烷等，磷系阻燃劑如紅磷、三聚氰胺、氰脲酸鹽（MCA），固體阻燃劑如三氧化二銻、硼酸鋅等，一些阻燃劑之間的協(xié)同效果。
從使用效果和用量來看，在尼龍（PA）阻燃劑阻燃體系中，含鹵阻燃劑體系是使用最為廣泛的。含鹵阻燃體系中在國外應(yīng)用比較廣泛的是聚溴化苯乙烯，它是二溴苯乙烯的均聚物，具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性及與尼龍良好的混熔性，且在加工過程中具有良好的流動(dòng)性，但其光穩(wěn)定性差且成本較高，在國內(nèi)并未普及使用；在國內(nèi)應(yīng)用比較廣泛的是十溴聯(lián)苯醚，因其溴含量較高、添加量少、阻燃效果好且成本較低，而成為國內(nèi)眾多企業(yè)優(yōu)先選用的最為經(jīng)濟(jì)的一類阻燃劑，但是其燃燒時(shí)釋放出有害氣體及有毒物質(zhì)DPO（即所謂的二惡英）等對(duì)人體有極大的傷害性。
近年來，因歐盟RoHS/WEEE指令的頒布，業(yè)內(nèi)的專家學(xué)者正致力于尋找實(shí)用高效的環(huán)保的無鹵素阻燃劑。無鹵阻燃體系應(yīng)用較廣的是紅磷和三聚氰胺鹽類。但是紅磷因其本身帶色的緣故只能用于黑色制品，且一般只用于尼龍6中，應(yīng)用范圍極窄；此外應(yīng)用較為普遍的是三聚氰胺鹽類，主要是三聚氰胺脲酸鹽和磷酸鹽，但是其阻燃效果不佳，添加量大且不能達(dá)到較高的阻燃等級(jí)，也只能適用于阻燃要求不高的場(chǎng)合。
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