根據(jù)一份對(duì)近三十年來國(guó)內(nèi)外尼龍阻燃領(lǐng)域的研究開發(fā)狀況進(jìn)行總結(jié)及分析，得出了如下結(jié)論：

國(guó)內(nèi)尼龍阻燃學(xué)術(shù)論文研究熱點(diǎn)分析

( a) 研究主題( b) 研究關(guān)鍵詞

新型阻燃劑、阻燃尼龍復(fù)合材料的研究開發(fā)是目前研究的熱點(diǎn)問題，同時(shí)，阻燃研究中最受關(guān)注的尼龍種類是尼龍6和尼龍66。

未經(jīng)阻燃改性的尼龍的阻燃性較差。不同種類尼龍的氧指數(shù)不同，其中，尼龍66氧指數(shù)為24.3% ，尼 龍1010氧指數(shù)為25.5% ，尼龍6氧指數(shù)為26.4% 。而在垂直燃燒測(cè)試過程中，尼龍的熔滴現(xiàn)象導(dǎo)致使用過程中具有潛在的火災(zāi)危險(xiǎn)。尼龍新型阻燃劑的合成及反應(yīng)性阻燃技術(shù)是目前該領(lǐng)域的主要研究?jī)?nèi)容，而早期廣泛采用的含鹵阻燃體系雖然僅添加少量即具有較好的阻燃效果，但是，含鹵阻燃劑在燃燒過程中會(huì)分解產(chǎn)生二噁英等，對(duì)環(huán)境生態(tài)有害的有毒氣體。因此，在繼續(xù)研究新型阻燃技術(shù)的同時(shí)，無鹵阻燃也已成為研究的主流趨勢(shì)。

另外，“力學(xué)性能”、“增強(qiáng)”、“玻璃纖維”、“增韌”等關(guān)鍵詞的比例約為 10% ，因此，阻燃性能提高的同時(shí)，保持材料的力學(xué)性能仍是研究熱點(diǎn)，這與無鹵阻燃劑添加量較大，對(duì)材料的力學(xué)性能影響較大有一定的關(guān)系。

因此，尋找可以使材料力學(xué)性能提升的方法也成為尼龍阻燃研究的熱點(diǎn)。添加玻璃纖維增強(qiáng)改性雖然是目前較為普遍的改善復(fù)合材料力學(xué)性能的方法，但是會(huì)產(chǎn)生“燭芯效應(yīng)”，因此，在玻纖增強(qiáng)的尼龍材料中，需要特別注意阻燃體系的設(shè)計(jì)。

什么是更受關(guān)注的阻燃體系？

目前，無鹵阻燃劑在尼龍阻燃中的應(yīng)用均較廣泛。其中，含磷阻燃劑在尼龍無鹵阻燃技術(shù)中的應(yīng)用最多，與其他氮系、硅系阻燃劑復(fù)配使用的頻率較高。

而尼龍阻燃復(fù)配體系中，研究較為完善、應(yīng)用范圍最廣的是磷-氮復(fù)配體系，國(guó)內(nèi)外關(guān)于磷氮協(xié)效阻燃機(jī)理的研究也日益完善。

關(guān)于無鹵阻燃體系

從圖中可以看出，包括紅磷、次膦酸鹽、三聚氰胺聚磷酸鹽( MPP) 在內(nèi)的含磷阻燃劑在尼龍阻燃中應(yīng)用的頻率均較高。

磷系阻燃劑

根據(jù)結(jié)構(gòu)和組成的不同，分為無機(jī)磷系和有機(jī)磷系阻燃劑兩大類。無機(jī)磷系阻燃劑主要包括紅磷、聚磷酸銨及磷酸鹽等；有機(jī)磷系阻燃劑包括磷酸酯、亞磷酸酯、磷酸酯及有機(jī)次磷酸鹽等。磷系阻燃劑雖然具有較高的阻燃效率，但是，在使用過程中會(huì)釋放對(duì)人體有害的磷化氫氣體，通過相關(guān)改性可有效抑制。適用于尼龍的磷系阻燃劑主要有紅磷、聚磷酸銨(APP)等。

（1）紅磷

紅磷的優(yōu)點(diǎn)是有效磷含量高，在燃燒時(shí)比其它含磷化合物產(chǎn)生更多的磷酸。達(dá)到相同的阻燃等級(jí)時(shí)，紅磷的添加量比其它的阻燃劑更低，使尼龍能較好地保持自身的力學(xué)性能。但作為阻燃劑的紅磷的主要缺點(diǎn)是它的紅顏色、易燃和通過與水反應(yīng)生成高毒性的磷化氫(膦)。一般只應(yīng)用于尼龍6中。

將普通紅磷進(jìn)行微膠囊化或母?；杀苊馄淙秉c(diǎn)。

（2）聚磷酸銨(APP)

聚磷酸銨(APP)通過降低尼龍的降解溫度、改變最終氣相產(chǎn)物的組成參與了尼龍的熱降解過程，同時(shí)在聚合物基體上形成蜂窩狀炭化覆蓋層，隔斷兩相界面的熱量和物質(zhì)傳遞，起到了保護(hù)基體的作用由于成炭有流動(dòng)趨勢(shì)，會(huì)導(dǎo)致炭層下面的基材暴露，增大了燃燒的危險(xiǎn)性。加入一些無機(jī)添加劑，如滑石粉(Talc)，MnO₂，ZnCO₃，CaCO₃，Fe₂O₃，FeO，Al(OH)₃等，阻燃效果增加。在APP添加量為20%的尼龍6中加入以上一種添加劑(1.5%～3.0%)，LOI值可升至35%～47%，達(dá)到V0級(jí)。

氮系阻燃劑

氮系阻燃劑低毒、不腐蝕、對(duì)熱和紫外線穩(wěn)定、阻燃效率好且價(jià)廉。缺點(diǎn)是以其阻燃的塑料加工困難，在基材中分散性較差。適用于尼龍的氮系阻燃劑主要有MCA(三聚氰胺氰尿酸鹽)、MPP(三聚氰胺聚磷酸鹽)等。

同時(shí)，MCA 可以與包括凹凸棒石(AT、硅氧烷、Sb₂O₃）等不同類型的阻燃劑復(fù)配使用，是目前增長(zhǎng)最快且使用量最大的三聚氰胺系阻燃劑。

關(guān)于其阻燃機(jī)理，一方面是“升華吸熱”的物理阻燃方式，即通過阻燃劑的“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，另一方面是凝聚相中阻燃劑與尼龍相互催化直接碳化膨脹機(jī)理。它們具有較好的阻燃效率，但熱穩(wěn)定性較差，且由于易吸潮而使得制品在潮濕環(huán)境下電性能較差。

硅系阻燃劑

硅化合物是新型阻燃劑。它可完全不依賴鹵素和磷的化合物而發(fā)揮阻燃作用。最近有關(guān)硅阻燃劑的文章和專利成為新熱點(diǎn)。所有各種組成的硅被用作阻燃劑研究。含硅合物無論是作為聚合物的添加劑還是與聚合物組成共混物，都具有明顯的阻燃作用。

具有熱穩(wěn)定性好、阻燃效果持續(xù)時(shí)間較長(zhǎng)、綠色環(huán)保、低毒性等特點(diǎn)，但是單獨(dú)使用時(shí)，需要的添加量較大、阻燃效率較低，對(duì)基體材料力學(xué)性能的影響顯著，主要是與其他阻燃劑復(fù)配使用。

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上海神馬塑料科技 發(fā)布日期：2022/7/19 10:51:44 訪問次數(shù)：3322