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阻燃锦纶都用了哪些阻燃剂?

发表时间: 2021-09-24 22:18:27

作者: 上海安凸塑料添加剂有限公司

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阻燃锦纶是锦纶众多改性品种之一,可应用于汽车点火系统部件、太阳能光伏电池组件、家电插头插座、电气断路器等领域。改性前锦纶的阻燃等级在UL94V-2级左右,改性后锦纶的阻燃等级可以达到UL94V-0级。

锦纶的加工温度比较高,PA6的熔化温度在230-280℃之间,增强PA6需要更高的温度,250-280℃。这就要求必须使用热稳定性好的阻燃剂,比如C-I键能量小的碘阻燃剂,不能使用热稳定性差的阻燃剂。目前阻燃锦纶广泛使用溴阻燃剂、红磷和三聚氰胺盐。


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溴系阻燃剂是卤系阻燃剂的一种,十溴联苯醚在溴系阻燃剂中应用***广泛。它通常与锑化合物一起使用。十溴联苯醚加热释放的HBr与Sb2O3反应生成SbOBr,SbOBr加热释放Sb2O3,其中SbBr3是阻燃的主要承担者。整个过程通过吸热和气体稀释阻燃机理阻燃。


由于卤系阻燃剂在阻燃时会出现环境问题,所以现在提倡无卤化。然而,十溴联苯醚的有害性和无害性在世界上有很大的争议。2005年,欧盟说无害。2008年,欧洲共同体法院跳出来说,不,欧盟说不算。这是有害的。因此***终限制了十溴联苯醚的使用。


无论如何,未来阻燃锦纶无卤化肯定是***的选择,无卤化的选择主要是红磷和三聚氰胺盐。

中国是世界磷资源大国,因此红磷具有很大的成本优势,阻燃效率高,因此得到了广泛的应用。红磷在加热分解后形成磷酸。一方面,磷酸作为脱水剂,促进碳的形成。碳的形成减少了从火焰到凝聚相的热传导;另一方面,磷酸可以吸收热量,因为它防止CO氧化成CO2,减少了加热过程。它通过吸热和凝聚相阻燃机理阻燃。

但在2010年,松下召回门事件引起了人们对红磷阻燃使用的担忧,因为红磷会对产品的性能造成一定的潜在安全隐患。另一方面,红磷的颜色也限制在黑色或红色等深色锦纶制品中,因此三聚氰胺盐通常用于浅色或透明的无卤阻燃锦纶。

三聚氰胺盐主要包括三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)、三聚氰胺聚磷酸盐(MMP)等,具有毒性小、腐蚀性小、阻燃效率高、与添加剂不冲突等优点,单独使用可使PA达到UL94V-0级。

三聚氰胺盐受热分解后,会带走部分热量,降低PA表面温度。从气相角度分析,可释放氨、氮、氮氧化物、水蒸气等不燃气体,稀释可燃气体浓度,阻碍PA内部进一步燃烧。从凝聚相角度分析,PA材料提前降解,促进残炭生成,保护基体内部。

在使用这些阻燃剂时,为了降低成本,***限度地发挥阻燃效果,人们会根据一些协同效应进行复配,如气相阻燃效果的卤系阻燃剂和固相阻燃效果的磷系阻燃剂,可以形成完整的气-固相阻燃体系;氮系阻燃剂可以促进磷系化合物的碳化。


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