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　　内容提示：阻燃尼龙 66 的研究进展李辉王旭华杨春兵崔伯涛（ 中国兵器工业集团第五三研究所，济南250031）（ 总装南京军代局驻济南地区代表室，济南250031）摘要介绍了 阻燃尼龙（ PA） 66 近几年的研究进展，详细阐述了 卤 系 阻燃剂 、 磷系 阻燃剂 、 氮系 阻燃剂 及无机填料型阻燃剂等对 PA66 的阻燃效果及研究现状，并展望了 阻燃 PA66 未来的发展方向。尼龙 66聚酰胺阻燃关键词尼龙（ PA） 是通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广、性能优良的基础树脂。 其中以 PA66 的产量与消耗量最大，约占 PA 总量的 50% 左右。 PA66 具有优良的力学性能，大量 应 用 于 汽 车、 机 械、 ...

　　阻燃尼龙 66 的研究进展李辉王旭华杨春兵崔伯涛（ 中国兵器工业集团第五三研究所，济南250031）（ 总装南京军代局驻济南地区代表室，济南250031）摘要介绍了 阻燃尼龙（ PA） 66 近几年的研究进展，详细阐述了 卤 系 阻燃剂 、 磷系 阻燃剂 、 氮系 阻燃剂 及无机填料型阻燃剂等对 PA66 的阻燃效果及研究现状，并展望了 阻燃 PA66 未来的发展方向。尼龙 66聚酰胺阻燃关键词尼龙（ PA） 是通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广、性能优良的基础树脂。 其中以 PA66 的产量与消耗量最大，约占 PA 总量的 50% 左右。 PA66 具有优良的力学性能，大量 应 用 于 汽 车、 机 械、 电 子、 化 工、 建 筑 等 领 域［1］。PA66 属于自 熄型聚合物， 按照美国保险商实验所的标准PA66 达到了 UL 94 V － 2 级别， 按照 美国 材料试验学会（ ASTM） 标准其氧指数（ LOI） 为 24% ，具有一定的阻燃性能。但是在电子电器及建筑领域的广泛使用， 对 PA 的阻燃性能提出了更高的要求，特别是采用玻璃纤维（ GF） 增强的 PA66材料在燃烧时容易出现烛芯效应， 使材料更容易燃烧。 因此，通过阻燃改性，提高 PA66 材料的阻燃性， 进而促进相关行业的产品向高性能、高质量方向发展， 具有重要的实际意义。添加有效的阻燃剂， 使 PA66 材料具有阻燃性、 自 熄性和消烟性，是目前阻燃技术中较普遍的方法［2 ］。 适于 PA66的阻燃剂主要有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、无机填料型阻燃剂等。1卤系阻燃剂卤系阻燃剂已被证明是一类有效的阻燃剂，对未增强和增强 PA 均很有效，迄今为止，阻燃 PA66 产品绝大多数是以含卤化合物为基础。 其中双（ 六氯环戊二烯） 环辛烷、 溴代聚苯乙烯、 十溴二苯基乙烷等对 GF 增强及未增强 PA66 都有很好的阻燃效果［3］。张伟等［4 ］研究了以溴化环氧树脂、十溴二苯醚、 三聚氰胺氰尿酸盐及红磷母粒为阻燃剂阻燃 GF 增强 PA66。 结果表明， 三聚氰胺氰尿酸盐对 GF 增强 PA66 的阻燃效果不理想，阻燃性能不合格，溴化环氧树脂、十溴二苯醚和红磷母粒阻燃的 GF 增强 PA66 材料均达到 UL 94 V － 0 级。卤系阻燃剂的阻燃主要是气相阻燃，其阻燃机理主要是通过阻燃剂分子受热分解产生卤化氢，该物质可有效捕捉聚合物材料燃烧过程中生成的氢和氢基高活性自由基，从而中断聚合物燃烧的链式反应， 使材料燃烧减缓或自 熄。 另外，生成的卤化氢气体还可稀释空气中氧气及可燃性气体浓度而降低燃烧速率。 卤系阻燃剂可与三氧化二锑反应生成挥发性较强的卤化锑气体， 可进一步强化气相阻燃机制， 提高阻燃效率，因此在实际使用中， 卤系阻燃剂一般与三氧化二锑协同使用［5］。郭建鹏等［6 ］采用自 制的含溴、磷、氮的多元复合型阻燃剂与三氧化二锑复配， 在复配比例合适的情况下可以使 GF增强 PA66 的灼热丝温度大幅提高， 同时材料的综合性能达到最佳，此时灼热丝温度为 860℃ ， 缺口冲击强度为 7． 2 kJ/m2，阻燃等级为 UL 94 V － 0 级。徐晓楠等［7］研究了以溴化聚苯乙烯和三氧化二锑为阻燃剂协效阻燃 PA66 的阻燃机理，利用热失重分析（ TG） 仪对PA66、溴化聚苯乙烯阻燃 PA66、溴化聚苯乙烯协同三氧化二锑阻燃 PA66 的热稳定性进行了比较； 用 Kissinger 法和 Fly-nn-Wall-Ozawa 法研究了 PA66 和阻燃 PA66 在氮气气氛中的热分解动力学参数，通过 Coats-Redfern 法确定了体系的热分解动力学机理，得出了主降解阶段的动力学方程， 推测了它们的阻燃机理。但含卤化合物阻燃时产生的浓烟及毒性、腐蚀性气体给生产、应用和环境带来二次灾害［3］。 2003 年初， 欧盟颁布了两个对阻燃塑料具有深远影响的指令，一是关于限制和禁止使用有害物质的 RoHS 指令；一是关于处理废弃电子电气设备的 WEEE 指令。 我国也已于 2006 年 2 月 颁布了与 RoHS指令相应的“中国电子信息产品污染控制管理条例”。 根据RoHS 指令，2006 年 7 月 1 日 起， 在欧盟国家销售的新电子电气设备，多溴联苯及多溴二苯醚的含卤不能超过 0． 1% 。但是在 2003 年 11 月 完成的对十溴二苯醚的研究评估， 仍未认定十溴二苯醚的危害性，因此欧盟委员会于 2005 年 10 月中旬作出决定，正式将十溴二苯醚作为 RoHS 指令的例外处理。2磷系阻燃剂和卤系阻燃剂相比， 磷系阻燃剂的毒性、 生烟性及腐蚀性均较低，随着环保要求越来越高， 对磷系阻燃剂的研究也越来越多［8 － 11］。 根据组成和结构的不同， 磷系阻燃剂又分为无机磷系、有机磷系阻燃剂两类。 无机磷系阻燃剂主要有红磷、聚磷酸铵等，有机磷系阻燃剂主要包括磷酸酯、缩聚磷酸酯、有机磷酸盐等。 适用于PA66 的磷系阻燃剂有红磷、聚磷酸三聚氰胺等。 磷系阻燃剂主要在凝聚相起作用， 其阻燃机理为阻燃剂在燃烧过程中产生磷酸及聚磷酸等产物， 促进聚合物脱水和炭化，并形成一层玻璃状的或液态的 保护层，收稿日 期：2011-01- 2979李辉，等： 阻燃尼龙 66 的研究进展Kaiyun