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细数尼龙6常用的无机阻燃剂

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来源:www.pa6chips.com.cn发布日期 2018-12-29
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尼龙6按ASTM D635标准试验属自熄型聚合物,按美国UL标准,阻燃等级为V2级,要满足电子电气、汽车、家居内饰等方面的要求,必须进行阻燃改性。常用的尼龙6阻燃剂共有卤系、无卤系、磷系、氮系阻燃剂等种类,按阻燃剂属性亦分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。


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尼龙6阻燃常用无机阻燃剂有红磷、聚磷酸铵、硼酸锌、氢氧化镁、三氧化铁、三氧化二锑等。优点是毒性低,热稳定性好,无腐蚀性气体,无析出,发烟量小,阻燃效果持久,消费量逐年上升,已占居尼龙6阻燃市场的半壁江山,但添加量大、对机械性能影响较大。

红磷是尼龙6开发最早、应用最广的阻燃剂之一,既可以与尼龙6树脂共混,也可以与己内酰胺原位共聚,分散性好,5%的加入量就可以达到UL94V1的等级,7.5%的加入量可达到V0的阻燃等级,红磷与镧系化合物、滑石粉复配,加入量10.5%左右可将玻纤增强尼龙6阻燃等级提高到V0级。缺点是吸湿、易燃、相容性差,对材料色彩有影响。

聚磷酸铵(APP)的加入可促进尼龙6表面膨胀炭层的形成,产生阻燃效果,但形成的阻燃炭层易于流动,增大了下层尼龙6基体燃烧的风险,与滑石粉共混,阻燃效果大幅提升,与滑石粉混合比例6:1,加入量30%,尼龙6极限氧指数可达42%,混合比例为2:1,尼龙6阻燃等级可达94ULV0级,缺点是易吸湿,热稳定性低。

硼酸锌无毒、无味、无嗅的白色粉沫,比重2.67g/cm3,300℃长时间加热仅失去0.7%的结晶水,水蒸汽稀释了空气中的氧,吸走热量,300℃以上,分解的B2O3玻璃状膜履盖在聚合物表面,起到隔绝热氧的效果,与卤系阻燃剂复配使用效果更佳。

氢氧化镁340℃以上大量吸热,490℃以上分解产生氧化镁,大幅度降环境温度,稀释并隔绝氧与聚合物接触,催化聚合物表面炭化,抑制烟的产生,对尼龙6阻燃的效果明显优于尼龙66,加入量达到60%左右,尼龙6极限氧指数可达205%。

三氧化二铁与COD有非常好的协同作用,无卤情况下亦有良好的阻燃效果,尤其对热分解温度高的尼龙66、尼龙46阻燃效果优于尼龙6,一般与成炭有机化合物、碳稳定物质复配使用。

三氧化二锑添加型阻燃剂,白色结晶性粉末。加热变黄,冷后变白。无气味。熔点655℃。沸点1425℃,常与其他阻燃剂、消烟剂复配使用于尼龙6阻燃,燃烧初期,三氧化二锑熔融,在材料表面形成保护膜隔绝空气,通过内部吸热反应,降低燃烧温度。在高温状态下气化,稀释了空气中氧浓度,从而起到阻燃作用,优点是对材料力学性能影响小。、

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