PA6四类常见阻燃剂简介

PA6四类常见阻燃剂简介

        依据阻燃剂与PA6基体的组合方法，可以将PA6中使用的阻燃剂分成反应功能型阻燃剂及填充功能型阻燃剂两类。在其中，反应功能型阻燃剂在PA6聚合制备或生产加工成型环节中添加，该类阻燃剂可以化学接枝在PA6分子链中，由此将阻然元素或基团引进PA6中。反应功能型阻燃剂的稳定性能好，对PA6本身的特性影响较小，可是，反应功能型阻燃剂的使用环节具有工序标准复杂性、成本高等问题，

一、磷系阻燃剂

在无卤阻燃剂中，磷系阻燃剂的产量最高，使用范畴最广。在阻然机理方面，磷系阻燃剂主要是起到了凝聚相阻然机理。

红磷是典型性的无机阻燃剂，因其成份仅包含磷，故在7%的添加量下，就可以显著改进PA6的阻燃性，使其做到UL94V-0级。但是，红磷化学性质活跃，在通常标准储存时，易产生氧化，另外，纯无机磷与有机PA基体相容性不佳；为化解以上问题，通常将红磷制备成微胶囊化阻燃剂来使用。研究表明，在15%玻纤增强的PA6中添加16%的微胶囊红磷，可使材料的极限氧指数升高至28.5%，材料阻燃标准可以做到UL94V-0级。

聚磷酸铵是另一种主要的无机磷阻燃剂，在PA6材料中普遍使用，研究表明，单独使用聚磷酸铵时，其使用量超过30%阻然效果才非常显著。将聚磷酸铵与其他磷系阻燃剂合用可以提升其阻然效率，分析结果显示，在聚磷酸铵添加量做到25%时，材料的热释放速度峰值降低44.3%，总热释放量降低20.2%，PA6的阻燃性得以显著提升。但是，该分析人员还发现，单纯提升聚磷酸铵使用量难以克服PA6燃烧中的有焰滴落现象，因而需考虑到在使用聚磷酸铵为阻燃剂的PA6中添加一些的抗滴落助剂。

二、卤系阻燃剂

卤系阻燃剂因为与PA6相容性好，阻然高效率，在PA6中的使用很普遍。另外，卤系阻燃剂还可以与金属氧化物类阻燃剂、含磷阻燃剂、成炭剂等一起使用起到协效阻然的功能。现阶段，十溴二苯醚(DBDPO)、溴化聚苯乙烯(BPS)、五溴二苯醚(PBDO)、聚二溴苯乙烯(PDBS)、聚丙烯酸五溴(PPBBA)、溴化环氧树脂(BER)是阻然PA6材料中常见的阻燃剂。十溴二苯乙烷来取代十溴二苯醚，以化解阻燃剂产生二恶英的问题，还将十溴二苯乙烷与三氧化二锑合用，以改进PA6的阻燃性，当二者使用比例为13:5时，阻然改性PA6的阻燃标准可做到UL94V-0级，另外，该材料的其他特性均与纯PA6相同。

三、无机阻燃剂

无机阻燃剂借助了无机物很难燃烧的特点，具备有害烟尘形成量少、耐热性好、不易变性不起作用等优势。现在，金属氢氧化物和无机纳米填充料是两种在阻燃PA6中主要采用的无机阻燃剂。氢氧化镁与其他阻燃组分合用，也可以发挥较好的协同阻燃成效。我国研究者将氢氧化镁与氢氧化铝以3:1的比率复配做为阻燃剂，在玻纤增强PA6中采用可使材料的抗拉强度维持在100MPa以上，弯曲强度超出150MPa，极限氧指数做到31.7%。无机纳米填充料除去可以改进PA6的阻燃性，还能提升材料的耐磨性，提升材料的导电、传热系数，改进PA6的着色成效。此外，无机纳米填充料价格便宜，在PA6中填充对降低材料的综合成本有显著效果。现在，常见的无机纳米填充料包含石灰石、蒙脱土、滑石粉、二氧化硅、硅树脂、硅灰石、硫酸钙等。这类无机填充料自身不能燃烧，另外能发挥加速PA6燃烧炭化、降低PA6熔滴、隔绝热量与小分子传递等效果。将无机纳米填充料与其他种类阻燃剂复配采用在阻燃PA6中，能做到理想的阻燃成效，

四、氮系阻燃剂

氮系阻燃剂一样是一类广泛采用的非卤系环保阻燃剂，具备毒性小、耐热性好、价低、无腐蚀性等优势。在其中，三聚氰胺MA对PA6阻燃性的改进成效比较显著。为克服MA在PA6基体中分散性不佳，通常必须复配其他组分做好采用。巴斯夫公司将MA与氟化物做好复配，制取出了KR4025系列阻燃剂，该阻燃剂用以PA6中，可使材料兼顾高韧性和较好的阻燃性。三聚氰胺氰尿酸盐MCA本质上是一类由MA与氰尿酸在氢键作用下构成的大平面结构复合物，近些年将MCA用作PA6阻燃改性就是一受欢迎课题。三聚氰胺聚磷酸盐能独立或与无机氧化物结合做为阻燃剂。有研究发现，用三聚氰胺和多磷酸盐制取了一类含氮磷协效阻燃剂，当该阻燃剂在玻纤增强PA6中的用量为25%时，相对应的玻纤增强PA6的阻燃等级可做到UL94V-0级，另外该材料的抗拉强度、拉伸弹性模量、缺口冲击强度、弯曲强度及弯曲弹性模。

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