阻燃尼龍

?????? 阻燃尼龍是尼龍的許多改性品種之一，適用領(lǐng)域有汽車點(diǎn)火系統(tǒng)部件、太陽(yáng)能光伏電池部件、電器插頭和插座、斷路器等。 改性前尼龍的阻燃等級(jí)約為UL94 V-2左右，通過在尼龍中添加阻燃劑以進(jìn)行改性，改性后的阻燃等級(jí)可以達(dá)到UL94V-0。

?????? 尼龍的加工溫度較高，PA6的熔融溫度就為230-280°C，增強(qiáng)型PA6的熔融溫度更高，為250-280°C。這就需要使用具有良好熱穩(wěn)定性的阻燃劑，例如具有相對(duì)較小C-I鍵能的碘系阻燃劑， 不能用于熱穩(wěn)定性差的場(chǎng)合，目前，阻燃尼龍多使用溴系阻燃劑、紅磷阻燃劑和三聚氰胺鹽類。

????? 溴系阻燃劑是鹵系阻燃劑一種，最廣泛使用的溴系阻燃劑是十溴聯(lián)苯醚，它通常與銻化合物結(jié)合使用，十溴聯(lián)苯醚在受熱狀態(tài)下會(huì)釋放HBr與Sb2O3反應(yīng)形成SbOBr，而SbOBr受熱時(shí)則會(huì)釋放出Sb2O3，其中，SbBr3是阻燃作用的主要承擔(dān)者，整個(gè)過程都是通過吸熱、氣體稀釋的阻燃機(jī)理來(lái)進(jìn)行阻燃。

????? 現(xiàn)在都是提倡無(wú)鹵化，因?yàn)辂u系阻燃劑在阻燃時(shí)會(huì)引起環(huán)境問題。 但是，十溴聯(lián)苯醚既有害與無(wú)害國(guó)際上一直都有很大的爭(zhēng)議，2005年時(shí)，歐盟表示這是無(wú)害的。? 2008年時(shí)，歐洲共同體法院跳出來(lái)說(shuō)有害的，于是十溴聯(lián)苯醚最終還是被限制使用。

????? 無(wú)論如何，阻燃尼龍無(wú)鹵化絕對(duì)是未來(lái)的最佳選擇，無(wú)鹵化阻燃劑的選擇主要是紅磷和三聚氰胺鹽類。

????? 中國(guó)是世界上磷資源大國(guó)，因此紅磷阻燃劑具有很大的成本優(yōu)勢(shì)，其阻燃效率高，因此得到了廣泛的應(yīng)用。紅磷在受熱后會(huì)分解后形成磷酸，一方面，磷酸充當(dāng)脫水劑并促進(jìn)炭的形成，碳的形成減少了從火焰到凝聚相的熱傳導(dǎo)；另一方面磷酸可吸熱， 從而阻止了CO氧化為CO2，其通過吸熱吸熱、凝聚相阻燃機(jī)理進(jìn)行阻燃。

????? 三聚氰胺鹽類主要包括三聚氰胺氰脲酸鹽(MCA)、三聚氰胺聚磷酸鹽(MMP)等，具有毒性低、腐蝕性小、阻燃性高、與助劑無(wú)沖突等優(yōu)點(diǎn)，單獨(dú)使用也能使PA達(dá)到UL 94 V-0等級(jí)。

????? 三聚氰胺鹽受熱分解后，將會(huì)帶走一些熱量并降低PA的表面溫度。 從氣相的角度分析來(lái)看，分解后將會(huì)釋放出不可燃?xì)怏w，例如氨氣、氮?dú)狻⒌趸?、水蒸氣等不燃?xì)怏w，這稀釋了可燃?xì)怏w和助燃?xì)怏w的濃度，從而阻止了PA內(nèi)部的進(jìn)一步燃燒。 從凝聚相的角度來(lái)看，PA材料會(huì)提前降解，促進(jìn)殘留炭的形成，并保護(hù)基體內(nèi)部。

????? 當(dāng)使用這些阻燃劑時(shí)，為了降低成本與最大程度地發(fā)揮阻燃作用的方向，人們會(huì)根據(jù)一些協(xié)同效應(yīng)進(jìn)行復(fù)合使用，例如具有氣相阻燃作用的鹵系阻燃劑和固相阻燃作用的磷系阻燃劑的結(jié)合使用，形成完整的氣固相阻燃體系。

???? 總而言之，阻燃尼龍沒有完美的阻燃劑可供選擇，這需要進(jìn)行具體情況具體分析了， 例如，許多公司已經(jīng)推出了各種各樣的無(wú)鹵阻燃尼龍品種，在環(huán)境保護(hù)的大趨勢(shì)下，無(wú)鹵化、經(jīng)濟(jì)效率高效的復(fù)合將是未來(lái)的發(fā)展的主要方向。