PA66磷系阻燃体系及研究成果

PA66磷系阻燃体系及研究成果

        磷系阻燃剂在燃烧的过程中分解产生的高沸点含氧酸可以推动聚合物脱水和碳化，并产生碳化残渣保护层，使聚合物与空气阻隔，而且，脱出的水份吸收大量的热，也可下降聚合物外表温度，进而实现阻燃的作用。其优越性是毒性和腐蚀性低、耐热稳定性好、作用长久。磷系阻燃剂可独立选用，也可与卤系或氮系等阻燃剂配合选用。适用PA66的磷系阻燃剂主要有次膦酸盐、红磷、聚磷酸铵(APP)、及其反应型含磷阻燃剂等。

1、次膦酸盐阻燃体系

次膦酸盐是一种比较新型的环境友好型磷系阻燃剂，具备密度低、阻燃作用和耐热稳定性好、释热率低等特性。次膦酸盐的阻燃机理以上文提到的凝聚相为主，可以有效推动炭层的产生。以次膦酸盐为活性组分和含氮协效剂配合选用，可取得优良的阻燃作用。

研究成果：国內研究者利用以次膦酸盐为基的阻燃剂科研了阻燃PA66/GF材料的性能指标，得出结论，与红磷或溴-锑系阻燃的PA66/GF相比，次膦酸盐阻燃体系具备显著的性能指标及环保优越性。科莱恩研发的乙基-(1-苯基-3-羟基丙基-)次膦酸钛盐用以阻燃PA66/GF，当加入量为17%时，复合材料的阻燃等级实现UL94V-0。科莱恩旗下的ExolitOP1311和ExolitOP1312M1均是以次膦酸盐为基的阻燃剂，用以PA66/GF的阻燃，可使材料具备优良的加工性、阻燃性和力学性能等，材料的综合性能良好。

2、红磷阻燃体系

研究成果;国內研究者选用自制的红磷阻燃母料对PA66/GF的阻燃性能开展了科研，得出结论，加入15%红磷阻燃剂+3%的有机纳米蒙脱土，可让PA66/30%GF材料的LOI实现28%以上，最多能到28.9%，而且各类力学性能都保持良好。另外，红磷微胶囊化也是当前主要的科研技术之一。以包覆红磷和MCA为协效阻燃剂，并配合适度的增容剂的科研中发现，15%红磷+5%MCA+6%增容剂可让PA66/GF材料的LOI实现33%，拉伸强度为16.7MPa，缺口冲击强度为10.5kJ/㎡，弯曲强度为145.8MPa，具备优良阻燃性能和力学性能。

3、APP阻燃体系

APP指聚磷酸铵，是一种白色无机阻燃剂，氮磷含量高，耐热稳定性好。APP可以下降PA66的热降解溫度，推动尼龙表面产生膨胀炭层，阻断两相界面的热量传递，实现阻燃的目地。

研究成果：国內研究发现，以APP、三聚氰胺(MA)为阻燃剂，氧化锌为阻燃协效剂，采取熔融共混法制得了PA66/OMMT/SiO2纳米复合材料。该原料加入20%阻燃剂(APP:MA=3:2)、2.0%氧化锌、2.0%OMMT和1.5%SiO2时，PA66纳米复合材料的阻燃性实现UL94V-0，LOI实现32.8%。必须考虑的是，APP的主要不足是易吸潮、耐热稳定性较弱，加工溫度不能超过300℃。对及其工艺及其应用领域需求形成了一定的限定。