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热塑性树脂用阻燃剂
来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-10-10 10:35:51 |
尼龙(PA)是分子主链上含有重复酰胺基团(-NHCO-)的热塑性树脂总称。尼龙因具有良好的力学性能、电性能、耐热性、韧性、耐油性、耐磨性、自润滑性、耐化学药品性等优良性能,广泛的应用于各个领域。
未经改性的尼龙其阻燃性能较差,其垂直燃烧只能达到UL94 V-2级,氧指数为24左右,并且在燃烧过程中产生滴落,属于易燃材料,在使用过程中极易引发火灾。尤其是在电子产品领域,因尼龙而引发的火灾不计其数,造成损失较大,因此,热塑性树脂用阻燃剂成为当今学术界与工业界共同关注与攻关的课题。
玻纤增强填充系列材料系不同含量玻纤、矿粉增强填充PA材料,主要包括玻纤增强填充PA6以及玻纤增强填充PA66两大系列,具有高强度、高刚性、高耐热、良好的尺寸稳定性以及成型工艺性。可以用注射、模压、挤出等方法成型,广泛应用于汽车、电器等行业。
原料中水分的影响因尼龙分子结构中都含有极性强的酰胺(-CONH-)基团,在空气中暴露,易与空气中的水分子结合形成氢键,吸水性较大,这使得尼龙在高温熔融状态下极易发生水解反应,降低其分子量,并进而降低其力学性能,因此,在加工使用前必须对尼龙原料进行充分的干燥。干燥条件为:
鼓风干燥温度 100℃~110℃ 时间为6~8h
真空干燥温度 85±5℃ 时间为6~8h
加工温度的影响挤出成型工艺中的加工温度应遵循以下原则:进料段温度略低于原料熔点,使尼龙呈半熔融状态;这是为了保证物料能够稳定进入螺杆,并能沿螺杆轴向方向输送;压缩段温度高于熔点,一般约高10~15℃,使之完全熔融;这一段区,尼龙熔体受到螺杆剪切混炼作用,会产生较大的剪切与摩擦热;计量段温度与压缩段接近或略低于压缩段温度,在该区,尼龙熔体受热均匀,易实现稳定流动;机头温度较计量段略低,基本接近熔点温度,以避免熔体破裂而造成制品的厚薄不均;冷却介质的温度及冷却速度也应进行适当的调整。
磷酸二苯基异辛酯(阻燃剂DPOP)
磷酸二苯基异辛酯(S141、362、DPOP)可用作透明薄膜的优良阻燃材料。在一些防火要求苛刻的有色薄膜中,推荐加入磷酸二苯基异辛酯(S141、362、DPOP)可显著提高薄膜的光稳定性和户外耐候性、耐菌性.在邻苯二甲酸酯类增塑剂如DOP中加入10-15%的磷酸二苯基异辛酯(S141、362、DPOP)同磷酸三苯酯和磷酸三甲苯酯相比,磷酸二苯基异辛酯(S141、362、DPOP)可使制得的塑胶起始粘度低,并有良好的假塑性和储存稳定性。由于它良好的假塑性和成膜性能建议在以PMMA为基础的塑胶和硝基纤维素涂料和油墨中加入磷酸二苯基异辛酯(S141、362、DPOP)
磷酸二苯基异辛酯(阻燃剂DPOP)产品用途
主要用于PC﹑PVC﹑PVA﹑CA﹑CAB﹑CN﹑EC﹑EPOXY﹑酚醛树脂﹑丙烯酸类树脂﹑腈类树脂中,可用作增塑剂和橡胶添加剂。可以改善ABS 树脂的耐热性和透明度,还可用做热稳定剂。
一些液态阻燃剂可提高熔体的流动性。阻燃剂属于小分子物质,它的加入在尼龙树脂基体中可以起到增塑作用,从而提高流动性,典型的阻燃剂MCA,既是阻燃剂又是良好的润滑剂。
热塑性树脂用阻燃剂的加入可能导致尼龙冲击强度、弯曲强度等力学性能下降。但随着对各种工程塑料的要求越来越高,在满足制品阻燃性能的同时,对尼龙进行增强改性,目前采用玻璃纤维来增强尼龙是广泛使用的一种方式,玻纤增强的尼龙制品具有高强度、高热变形温度、成型收缩率低、流动性下降、抗冲击强度大大提高等特性。
尼龙用阻燃剂的发展趋势。目前热塑性树脂用阻燃剂种类较多,溴系阻燃剂如十溴联苯醚、十溴联苯乙烷等,磷系阻燃剂如红磷、三聚氰胺、氰脲酸盐(MCA),固体阻燃剂如三氧化二锑、硼酸锌等,一些阻燃剂之间的协同效果。
从使用效果和用量来看,在热塑性树脂用阻燃剂阻燃体系中,含卤阻燃剂体系是使用最为广泛的。含卤阻燃体系中在国外应用比较广泛的是聚溴化苯乙烯,它是二溴苯乙烯的均聚物,具有优异的热稳定性及与尼龙良好的混熔性,且在加工过程中具有良好的流动性,但其光稳定性差且成本较高,在国内并未普及使用;在国内应用比较广泛的是十溴联苯醚,因其溴含量较高、添加量少、阻燃效果好且成本较低,而成为国内众多企业优先选用的最为经济的一类阻燃剂,但是其燃烧时释放出有害气体及有毒物质DPO(即所谓的二恶英)等对人体有极大的伤害性。
近年来,因欧盟RoHS/WEEE指令的颁布,业内的专家学者正致力于寻找实用高效的环保的无卤素阻燃剂。无卤阻燃体系应用较广的是红磷和三聚氰胺盐类。但是红磷因其本身带色的缘故只能用于黑色制品,且一般只用于尼龙6中,应用范围极窄;此外应用较为普遍的是三聚氰胺盐类,主要是三聚氰胺脲酸盐和磷酸盐,但是其阻燃效果不佳,添加量大且不能达到较高的阻燃等级,也只能适用于阻燃要求不高的场合。
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