工业、生产 50 2017年第12期尼龙即聚酰胺(PA),是一种高分子化合物,其主碳链上具有酰胺基团(—NHCO—),是非常重要的一类树脂材料,其使用范围广位列五大常用的工程塑料(尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚)之首。按照链节中含碳原子数量划分,可分为PA6、PA11、PA12、PA46、PA66、PA610、PA612、PA1010等不同种类的尼龙。其中 PA6、PA66 应用最广泛,产量最大。尼龙的拉伸性和延展性都很好,且其熔点高,耐潮湿性好,耐磨性好,流动性好。在严苛使用环境(高电压、磨损大、高温、潮湿)中,阻燃性能是尼龙的重要性能。阻燃性是指物质或材...
工业、生产 50 2017年第12期尼龙即聚酰胺(PA),是一种高分子化合物,其主碳链上具有酰胺基团(NHCO),是非常重要的一类树脂材料,其使用范围广位列五大常用的工程塑料(尼龙、聚碳酸酯、聚甲醛、聚对苯二甲酸丁二醇酯、聚对苯二甲酸乙二醇酯、聚苯醚)之首。按照链节中含碳原子数量划分,可分为PA6、PA11、PA12、PA46、PA66、PA610、PA612、PA1010等不同种类的尼龙。其中 PA6、PA66 应用最广泛,产量最大。尼龙的拉伸性和延展性都很好,且其熔点高,耐潮湿性好,耐磨性好,流动性好。在严苛使用环境(高电压、磨损大、高温、潮湿)中,阻燃性能是尼龙的重要性能。阻燃性是指物质或材料处理后具有的明显推迟火焰蔓延的性质。尼龙阻燃性一般是UL94V-1或V-2级,而通过添加阻燃剂,阻燃性便可进一步达到V-0级(UL94燃烧法是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准,阻燃等级由HB,V-2,V-1向V-0逐级递增)。目前,阻燃尼龙的使用量已经占普通尼龙使用量的30%,且其使用量占比还将进一步上升。本文根据近年来国内外阻燃尼龙的研究现状,提出了尼龙阻燃改性的发展趋势。1 尼龙的阻燃1.1 阻燃的机理与途径1.1.1 阻燃的机理聚合物的燃烧一般在两个不同的相(气相和凝聚相)内同时进行,相应的阻燃反应机理即分为气相阻燃机理和凝聚相阻燃机理。一种有效的阻燃方法是提高尼龙燃烧时碳化物的含量,这有利于阻止尼龙在凝聚相区的燃烧。另一种有效的阻燃途径是通过阻燃剂与尼龙发生反应,改变其热分解的方式 ,减少可燃气体的产生,从而在气相区中阻止其燃烧。在实际应用中常使用这两种方法来进行阻燃。1.1.2 阻燃的途径(1)添加型阻燃剂通过往尼龙中添加阻燃剂,获得良好的阻燃性能。其优点是使用方便,应用范围广泛,但缺点是对尼龙的其他性能有较大影响。其典型代表有十溴二苯醚、双(六氯环戊二烯)环辛烷、多磷酸铵等 [1] 。(2)反应型阻燃剂将阻燃剂作为反应物加入化学反应的体系中,从而使其与尼龙的主链或侧链相接,成为尼龙本身含有的阻燃成分。该方法的优点是较稳定、低毒、阻燃性维持时间长,同时对其他性能影响较小。其缺点是工序复杂,成本高。1.2 尼龙的阻燃性1.2.1 卤系阻燃剂卤系阻燃剂主要是通过延缓气相区反应从而阻止聚合物的燃烧。卤系阻燃剂在加热条件下能发生分解反应,释放出卤自由基,可与聚合物反应生成卤化氢分子后进入气相区发生反应。在气相区反应中,卤化氢干扰氢氧自由基的链反应从而阻止尼龙燃烧,提高尼龙的阻燃性;而另一方面,尼龙热降解导致产物发生变化,易形成不饱和的碳氢化合物和炭化残渣,进而抑制凝聚相区的反应,达到阻燃效果。氯化阻燃剂在提高尼龙阻燃性中运用最为广泛。主要使用的氯化阻燃剂的学名有:Dechlorane 515 [1] 或Dechlorane Plus [1] (即双(六氯环戊二烯)环辛烷),该阻燃剂含有15%~30%的氯化物添加剂4%~15%的金属氧化物协效剂,金属协效剂主要有三氧化二锑、三氧化二铁、氧化锌和硼酸锌等,其中三氧化二铁提高尼龙6阻燃性的效果最为显著。目前12%的Dechlorane Plus和3%的氧化铁组成氯化阻燃剂效果最好,可使材料在UL-94试验中达到V-0级。卤系阻燃剂是尼龙中使用最广泛的阻燃剂之一,具有阻燃性好、易于加工、化学稳定性高和化学性质好、耐热尼龙的阻燃性研究进展郑凯元金陵中学 江苏 南京 210000摘要:尼龙是一种常用的有机高分子材料,但由于其相对易燃的性质而限制了其更广泛的应用,因而对尼龙进行阻燃改性是十分必要的。迄今为止尚未发现既能提高尼龙阻燃性又能保持尼龙其他优良性能的途径。本文总结了含卤素、含氮、含磷、含硅以及含金属氢氧化合物的尼龙的阻燃性并进行了对比分析,对今后阻燃尼龙的研究重点进行了预测,认为通过添加阻燃剂来提高其阻燃性是阻燃尼龙的主要发展方向。关键词:尼龙 阻燃性 添加剂 阻燃机理Research Progress on flame retardancy of nylon Zheng KaiyuanJinling Middle School, Jiangsu Nanjing,210000 Abstract:Nylon is a commonly used organic polymer material, But because of its relatively flammable nature, it limits its wider application, Therefore, it is necessary to modify the flame retardant nylon. So far, there is no way to improve the flame retardancy of nylon and maintain other excellent properties of nylon. In this paper, the flame retardancy of nylon containing halogen, nitrogen, phosphorus, silicon and hydrogen containing compounds was summarized and compared, The research emphases of flame retarded nylon in the future are forecasted, It is considered that adding flame retardant to improve its flame retardancy is the main direction of developing flame retardant nylonKeywords:nylon;Flame retardancy;Additive;Flame retardant mechanism 万方数据Kaiyun入口网址
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