在众多的锦纶6改性体系中,关于锦纶6的阻燃改性一直是行业较为关注的课题。纯锦纶6的阻燃性能比较差,并且在燃烧过程中会产生滴液,造成更严重的火灾事故。尤其是在电子电器领域,因为锦纶6的应用深入,对其制品的阻燃性能要求更高。
聚磷酸胺(APP)含有大量的磷元素和氮元素, 在阻燃过程中兼具固相阻燃和气相阻燃作用。在高温下,APP首先分解生成磷酸,并在300 ℃时开始脱水生成具有坚固硬壳的固相层(聚磷酸或聚偏磷酸),阻隔热量的继续传播。同时,分解放出氨气、水蒸气等不燃性气体,稀释空气,阻止燃烧。
但需要注意的是APP的加入锦纶6复合材料的拉伸强度呈现先升后降的趋势。这是因为经铝酸酯偶联剂表面处理过的APP与基体树脂具有较好的相容性,在含量较低的情况下分散较好,具有一定的补强作用。而当用量较大时则发生团聚,成为应力集中点,在外力的牵伸作用下易发生破坏,导致拉伸强度下降。
另外,在APP阻燃锦纶6体系中再加入蒙脱土,可以改性材料的耐火性能进一步提高,并有效抑制合金在燃烧过程中熔滴液的产生,但蒙脱土的添加更使得体系的拉伸强度进一步降低。
所以,锦纶6在加入聚磷酸胺和蒙脱土改性后,可以获得良好的阻燃性能,但材料的力学性能却会因为改性材料的增加而下降。要妥善解决这一难题,就需要对复合材料中各组分的配比进行科学合理设置,如在APP用量为80份以上时, 材料的垂直燃烧等级可达到FV -0级,APP与蒙脱土的加入有效地抑制了合金燃烧过程中熔滴的产生。