尼龙常见的添加型和反应型阻燃剂都有哪些

尼龙常见的添加型和反应型阻燃剂都有哪些

        尼龙(PA)是分子主链中含有酰胺键(—NHCO—)的热塑性工程塑料。PA的品种繁多，主要是有PA6，PA66，PA610，PA1010，PA11等，在其中PA6和PA66的工业生产和真正应用更为顺利。PA材料垂直燃烧级别做到UL94V-2级，极限氧指数(LOI)为24%上下，于室温下能自行灭掉，具备相应的阻燃性能，但因为应用范围的不断拓展，电子电气、工程建筑等行业对PA的阻燃性能提出了更高一些的标准，必须垂直燃烧级别做到UL94V-0级，LOI做到28%以上。因此尼龙防火大势所趋。

一、尼龙应用添加型阻燃剂

添加型阻燃剂利用共混的方式 把阻燃剂分散化在基体中，制作防火PA。该方式 尽管易于对材料的力学特性产生不良影响，可是流程简单、机器设备投资少、应用广泛性，是当前制作防火PA的主要方式 。

卤系阻燃剂。卤系阻燃剂主要是包含溴系阻燃剂和氯系阻燃剂。其应用范围较广、生产量与需求大，在我国需求所占比率做到阻燃剂需求总量的30%以上。传统的卤系阻燃剂有双(六氯环戊二烯)环辛烷、十溴二苯醚、四溴双酚A等。尽管卤系阻燃剂有诸多优势，可是在防火过程中会产生有害气体。溴化聚苯乙烯(BPS)、十溴二苯基乙烷做为新型的高效阻燃剂的代表，在保持了阻燃性能的另外，更为的环保与安全，是卤系阻燃剂关键的发展趋势。三氧化锑、锡酸锌、硼酸锌和卤系阻燃剂有非常好的协同效应，和BPS、十溴二苯基乙烷协同应用时，能获得阻燃性能出色另外能抑烟的卤系防火PA。

氮系阻燃剂。氮系阻燃剂主要是有三聚氰胺(MA)、聚磷酸三聚氰胺(MPP)、三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)。因为其环境友好、抗紫外线、防火效率高的优势，氮系阻燃剂是国内外研究与研发的热门。氮系阻燃剂的防火机理某一方面是气相利用燃烧过程中受遇热分解产生的N2，CO2，H2O等不易燃气体，稀释易燃气体的浓度。另一方面是固相在受热时在材料表层产生炭层，发挥了隔绝热量、隔绝氧气、抑制烟气的功能。氮系阻燃剂通常和三氧化二锑、卤系阻燃剂、磷系阻燃剂协同应用。

磷系阻燃剂。磷系阻燃剂分成无机磷和有机磷两类，当中无机磷系阻燃剂主要包含红磷和聚磷酸铵、磷酸盐及其衍生物等，有机磷系阻燃剂包括亚磷酸酯、有机磷酸酯和有机次磷酸盐等。有机磷阻燃剂中，次磷酸盐阻燃剂因其优良的阻燃性能和环境友好的特性得到了广泛性的青睐。

膨胀型阻燃剂。膨胀型阻燃剂(IFR)在PA阻燃体系中得到了愈加广泛性的青睐。IFR通常由气源、酸源和炭源組成。气源在高温环境下分解出气体，酸源在高温环境下分解出酸性物质，炭源经过了高温环境条件下可产生炭层。比较常见的IFR主要是氮磷协效IFR，它融合了氮系阻燃剂和磷系阻燃剂各有的优势。例如，可以用三聚氰胺、对氨基苯磺酸和多磷酸铵做为原材料制取单分子膨胀型阻燃剂，对PA11开展阻燃。

金属氧化物阻燃剂。金属氧化物阻燃剂中氢氧化镁(MH)和氢氧化铝(ATH)的应用极为广泛性，我国ATH阻燃剂的需求在全部阻燃剂需求中比重最高，达到总数量的31%。Sb2O3在阻燃剂中的应用也非常广泛，Sb2O3和卤系阻燃剂、氮系阻燃剂等协效应用。

无机纳米阻燃剂。无机纳米阻燃剂具备阻燃高效率、环境友好、可改进相容性等优势，变成了目前科学研究的热门课题其一。其包括埃洛石(HNTs)、碳纳米管(CNTs)、于很多层状硅酸盐(高岭土、蒙脱土等粘土成分)粒子等。

二、尼龙反应型阻燃剂

反应型阻燃剂是把阻燃剂分子内的阻燃官能团利用共聚的方法链接到PA上，制取阻燃PA。该方法制取的阻燃高效率，阻燃功效长久，解决了阻燃剂的暴露和迁移问题，可是流程繁杂、机器设备成本大、工业化应用受到限制。

反应型阻燃剂一经引进PA内，就可以得到阻燃效果更好、阻燃性能长久的阻燃PA。例如，可以利用9，10-二氢-10[2，3-二(羟基羰基)丙基]-10-磷杂菲-10-氧化物(DDP)和3-羟基苯基氧膦基丙酸(3-HPP)上的羧基和ε-己内酰胺开展缩聚反应制取阻燃PA6。