用于尼龙的氮系阻燃剂介绍

用于尼龙的氮系阻燃剂介绍

氮系阻燃剂低毒、无腐蚀性、对热和紫外线稳定、阻燃效率好且价格低廉。缺点就是以其阻燃的塑料加工困难,在基材中分散性比较差。适用尼龙的氮系阻燃剂主要包括MCA(三聚氰胺-三聚氰酸盐)、蜜胺(三聚氰胺)、MPP(三聚氰胺磷酸盐)等。对于其阻燃机理,一来是“升华吸热”的物理阻燃方式,是指通过阻燃剂的“升华吸热”降低聚合物材料的表面温度并隔绝空气来达到阻燃目的，另一方面凝聚相中阻燃剂与尼龙相互催化直接碳化膨胀机理。MCA在阻燃过程中同时呈现促进碳化和发泡双重作用。针对不同的种类的尼龙其阻燃机理有所不同，其阻燃效果也会有所不同。分别研究了MCA和MPP在尼龙6和尼龙66中的作用机理，发现MCA和MPP尼龙66会导致交联，然而在尼龙6中则促使降解，阻燃效果尼龙66优于尼龙6。

1、三聚氰胺氰尿酸盐MCA

MCA是通过三聚氰胺和三聚氰酸在水中合成的三聚氰胺-三聚氰酸盐,是一类靠氢键结合的加合物。是一种优良的阻燃剂,具备无卤、低毒、低烟等优势,通常用于尼龙类高分子材料的阻燃。但传统MCA熔点高(400℃以上直接分解和升华),只能用固相粒子形态与树脂共混复合,所以分散不均匀,分散相尺寸大,影响到阻燃效果;此外,因为MCA主要是气相阻燃,燃烧过程中材料凝聚相成炭量较低,炭层松散,无法形成致密的保护层,也影响了其阻燃效率的提升。采用分子复合技术在三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)分子中引入与其分子结构互补且自身具有阻燃性的改性剂WEX来降低MCA的熔点,使其能与PA6共熔复合,超细均匀分散;并通过WEX在材料燃烧过程中的成炭性,改善炭层质量,增强MCA阻燃剂的凝聚相阻燃效果,成功研制出阻燃性能和力学性能优良的阻燃材料。

2、 IFR( 膨胀阻燃剂)

膨胀阻燃剂是很重要的的一类无卤阻燃体系.膨胀阻燃剂好于含卤阻燃剂之处就在于其燃烧时烟雾小,并且放出来的气体无害。此外,膨胀阻燃剂形成的炭层能吸附熔融、着火的聚合物,避免滴落传播火灾.实验中用作膨胀阻燃剂主要有以下几个:气源(三聚氰胺类)、酸源(磷氮阻燃剂)、碳源(PA本身)及其辅助协同阻燃剂如硼酸锌、氢氧化铝,再有防滴落剂等,当磷氮阻燃剂和三聚氰胺类的质量占比小于1％时，无法达到阻燃的效果；超过30％时在生产过程中会产生挥发；在比例1％～30％，尤其是7％～20％之间时，就可以获得好的阻燃效果也不会影响生产加工过程。