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三聚氰胺系阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-2-9 18:49:37 |
介紹了三聚氰胺系阻燃劑的阻燃機(jī)理、協(xié)同作用、特點(diǎn)；提出了三聚氰胺系阻燃劑的發(fā)展趨勢。當(dāng)三聚氰胺系阻燃劑的添加量為尼龍的１０％￣３０％（質(zhì)量分?jǐn)?shù)）時(shí)，材料的阻燃性能達(dá)到ＵＬ－９４Ｖ－０級(jí)。
尼龍是聚酰胺（ＰＡ）的俗稱，自１９３０年推出至今，已發(fā)展成為世界上品種最多、應(yīng)用最廣的工程塑料，總產(chǎn)量居于世界工程塑料的首位。在過去的十年中，尼龍工程塑料的年增長率達(dá)到８．５％。
根據(jù)ＰＡ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。
隨著尼龍品種的增多，性能的改進(jìn)，其用途也越來越廣泛，應(yīng)用范圍包括汽車、機(jī)械設(shè)備、電子電器、化工設(shè)備、建筑、生活用品、交通運(yùn)輸?shù)?，?yīng)用比例為：汽車運(yùn)輸占４４％、 電子電器及電視占２１％、擠出薄膜和纖維占１７％、 其他為１４％。
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。因此尼龍的阻燃性能在許多場合成為一個(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。
隨著新材料等技術(shù)的發(fā)展，尼龍阻燃改性所用的阻燃劑，已由傳統(tǒng)的鹵系阻燃劑發(fā)展到鹵系、磷系、有機(jī)氮化合物和無機(jī)化合物等多個(gè)阻燃劑品種，為不同應(yīng)用領(lǐng)域、不同阻燃尼龍性能要求提供了更多的選擇空間。
三聚氰胺系阻燃劑是一種新型高效的尼龍用添加型阻燃劑，由于其本身及分解產(chǎn)物的低毒性，迎合了當(dāng)今阻燃劑向高效低毒方向發(fā)展的潮流，近年來在國內(nèi)外受到了廣泛的關(guān)注。
三聚氰胺系阻燃劑的阻燃機(jī)理。聚合物的燃燒在氣相和凝聚相兩個(gè)相區(qū)內(nèi)進(jìn)行，即分為氣相阻燃機(jī)理和凝聚相阻燃機(jī)理。
提高聚合物燃燒時(shí)炭化物的含量有助于凝聚相的阻燃，是一種有效的阻燃方法。而通過阻燃劑與聚合物發(fā)生化學(xué)反應(yīng)，改變材料的熱分解模式，抑制可燃?xì)怏w的產(chǎn)生，從而在氣相阻燃也是一種有效的阻燃途徑。在實(shí)際應(yīng)用中常將這兩種方法共同作用于同一體系。
關(guān)于三聚氰胺系阻燃劑，如三聚氰胺－三聚氰酸鹽（ＭＣＡ）的阻燃機(jī)理，藤野文雄認(rèn)為是“升華吸熱”的物理阻燃方式，即通過ＭＣＡ的“升華吸熱”降低聚合物材料的表面溫度并隔絕空氣而達(dá)到阻燃的目的。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
外觀：白色片狀結(jié)晶
含量：≥99%；
酸值(mgKOH/g)：≤0.1；
游離酚：≤0.1%；
凝固點(diǎn)：≥47.0℃
色度(APHA)：≤60；
水分：≤0.1%
密度(50℃，g/cm3)：1.185-1.202
彭治漢等從阻燃劑對(duì)聚合物材料阻燃作用機(jī)制是制約或延緩聚合物熱氧降解行為這一基本特征出發(fā)，采用熱分析等方法研究了ＭＣＡ對(duì) ＰＡ６樹脂的阻燃機(jī)理。研究結(jié)果表明，ＭＣＡ的阻 燃作用在于ＭＣＡ改變了ＰＡ６樹脂的熱氧降解歷程，使之快速直接炭化形成不燃性的炭質(zhì)，這些炭質(zhì)因膨脹發(fā)泡作用而覆蓋在材料表面形成薄層，隔斷了與氧氣的界面接觸，從而有力地抑制了材料的繼續(xù)燃燒。
此外，分解產(chǎn)生的水、氮?dú)獾炔蝗夹詺怏w通過發(fā)泡作用使材料變成膨脹體，大大降低了熱傳導(dǎo)性，也有利于材料離火自熄。ＭＣＡ在阻燃過程中同時(shí)表現(xiàn)促進(jìn)炭化和發(fā)泡雙重功能。
三聚氰胺系阻燃劑與傳統(tǒng)的鹵系阻燃劑相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)：
（１）煙密度低和煙毒性低 在任何火情之下，三聚氰胺系阻燃添加劑不僅可降低被阻燃基材由于不完全燃燒而產(chǎn)生的煙的密度，而且可將所釋放出來的煙的毒性控制在很低的水平上。鑒于這種優(yōu)越的阻燃性能，三聚氰胺系阻燃劑已被廣泛地應(yīng)用于各種熱塑性塑料和熱固性塑料的阻燃。
（２）腐蝕性低 三聚氰胺系阻燃劑對(duì)混合成型機(jī)器和模具的腐蝕性很低，因而不會(huì)惡化產(chǎn)品的機(jī)械－物理性能，可應(yīng)用于各個(gè)生產(chǎn)階段，對(duì)加工和操作的安全性作出了貢獻(xiàn)。
３）水溶性低 三聚氰胺系阻燃劑的水溶性一般為在１００ ｍＬ水（２０℃）中的溶解度低于０．０１ｇ，其中ＭＣＡ的 水溶性更是低于０．００１ｇ。
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