發(fā)布時間:2021-12-09
無鹵阻燃劑在尼龍中的應(yīng)用分析
1、磷系阻燃劑
含磷阻燃劑主要在凝聚相發(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,在聚合物表面形成一層致密的炭層,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,同時火焰中氫原子濃度有效降低。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紅磷、多聚磷酸銨、次磷酸鋁、烷基次膦酸鋁等。
A、紅磷:紅磷的優(yōu)點(diǎn)是有效磷含量高,在燃燒時比其它含磷化合物產(chǎn)生更多的磷酸。達(dá)到相同的阻燃等級時,紅磷的添加量比其它的阻燃劑更低,使尼龍能較好的保持自身的力學(xué)性能。作為阻燃劑時,紅磷的主要缺點(diǎn)是顏色紅、易燃以及會與水反應(yīng)生成高毒性的磷化氫(膦)。目前大多數(shù)廠家都是通過將普通的紅磷進(jìn)行微膠囊化改善其缺點(diǎn)。
B、多聚磷酸銨
多聚磷酸銨通過降低聚酰胺的降解溫度、改變終氣相產(chǎn)物的組成,參與了聚酰胺的熱降解過程,同時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。
由于成炭有流動趨勢,會導(dǎo)致炭層下面的基材暴露,增大了燃燒的危險性。加入一些無機(jī)添加劑,如滑石粉(Talc),MnO2 , ZnCO3 ,CaCO3 ,Fe2O3 ,FeO ,Al (OH) 3 等,阻燃效果會增加。APP的主要缺點(diǎn)是吸濕性強(qiáng),熱穩(wěn)定性差,對加工溫度較低的聚酰胺品種尚可,但對加工溫度較高的PA46等就不適合了。
C、烷基次膦酸鋁
烷基次磷酸鹽是青島歐普瑞新材料公司近些年開發(fā)的專門用于尼龍和聚酯等工程塑料的新一代無鹵環(huán)保阻燃劑,熱穩(wěn)定性好、阻燃效率高,一般和氮系阻燃劑復(fù)配使用。烷基次膦酸鋁的分解溫度達(dá)到360℃以上,可以滿足大多數(shù)PA的加工溫度。