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尼龍阻燃的熱點與發展方向

作者:百檢網 時間:2022-06-16 來源:互聯網

  百檢網:尼龍( PA) 是分子鏈結構中含有酰胺鍵的熱塑性樹脂。由于其具有較好的力學性能和使用性能,尼龍在汽車、機械、電子、化工等領域均得到了廣泛應用,成為目前世界上產量*大、應用范圍*廣的工程塑料。
  但是,尼龍材料無阻燃性,當采用玻璃纖維增強改性時,會產生“燭芯效應”,使復合材料的阻燃性能顯著降低。因此,應繼續對尼龍阻燃技術進行研究。
  新型阻燃劑、阻燃尼龍復合材料的研究開發是目前研究的熱點問題,同時,阻燃研究中*受關注的尼龍種類是尼龍6和尼龍66。
  未經阻燃改性的尼龍的阻燃性較差。不同種類尼龍的氧指數不同,其中,尼龍66氧指數為24.3%,尼龍1010氧指數為25.5%,尼龍6氧指數為26.4% 。而在垂直燃燒測試過程中,尼龍的熔滴現象導致使用過程中具有潛在的火災危險。尼龍新型阻燃劑的合成及反應性阻燃技術是目前該領域的主要研究內容,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分解產生二惡英等,對環境生態有害的有毒氣體。因此,在繼續研究新型阻燃技術的同時,無鹵阻燃也已成為研究的主流趨勢。
  另外,“力學性能”、“增強”、“玻璃纖維”、“增韌”等關鍵詞的比例約為 10% ,因此,阻燃性能提高的同時,保持復合材料的力學性能仍是研究熱點,這與無鹵阻燃劑添加量較大,對復合材料的力學性能影響較大有一定的關系。因此,尋找可以使材料力學性能提升的方法也成為尼龍阻燃研究的熱點。添加玻璃纖維增強改性雖然是目前較為普遍的改善復合材料力學性能的方法,但是復合材料會產生“燭芯效應”,因此,在玻纖增強的尼龍復合材料中,需要特別注意阻燃體系的設計。“整理劑”作為*熱門的研究主題,反映出尼龍纖維的阻燃在尼龍阻燃的研究中占有重要比例。
  1磷系阻燃劑
  根據結構和組成的不同,分為無機磷系和有機磷系阻燃劑 2 大類。無機磷系阻燃劑主要包括紅磷、聚磷酸銨及磷酸鹽等; 有機磷系阻燃劑包括磷酸酯、亞磷酸酯、磷酸酯及有機次磷酸鹽等。磷系阻燃劑雖然具有較高的阻燃效率,但是,在使用過程中會釋放對人體有害的磷化氫氣體,通過相關改性可有效抑制。
  2三聚氰胺氰尿酸鹽( MCA) 等含氮阻燃劑
  在尼龍中的應用也較多。由于 MCA 同時具有促進炭化和發泡的作用。包括 MCA 和三聚氰胺聚磷酸鹽( MPP) 在內的三聚氰胺基阻燃劑,由于與尼龍基材的相容性較差,影響阻燃劑發揮作用。需要對其進行表面改性或化學修飾,破壞其二維片層結構,能夠有效地改善其在基體中的相容性。同時,MCA 可以與包括凹凸棒石( AT、硅氧烷、Sb2 O3等不同類型的阻燃劑復配使用,是目前增長*快且使用量*大的三聚氰胺系阻燃劑。
  3無機阻燃劑(有氫氧化鎂、Sb2O3、硼酸鋅等)
  具有熱穩定性好、阻燃效果持續時間較長、綠色環保、低毒性等特點,但是單獨使用時,需要的添加量較大、阻燃效率較低,對基體材料力學性能的影響顯著,主要是與其他阻燃劑復配使用。
  4納米阻燃體系
  在近年來隨著新材料的開發和研究工作的推進,以碳納米管、倍半硅氧烷( POSS) 、石墨烯為代表的無機納米材料逐漸拓展其應用范圍。與傳統阻燃劑相比,納米材料由于其的微觀結構和化學結構,通過表面改性或分子結構設計得到的材料的增益效果更好。

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