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浅谈阻燃尼龙PA成炭剂
发布时间:2021.07.09
信息摘要:
尼龙是分子主链上含有重复酰胺基团(—NHCO—)的热塑性树脂的总称,尼龙因具有良好的力学性能、耐热性、耐油性、耐磨及耐化学品等优良性能,广泛的应用于断路器、接插件、线圈骨架、漏电保护器等工业电器领域。

尼龙是分子主链上含有重复酰胺基团(—NHCO—)的热塑性树脂的总称,尼龙因具有良好的力学性能、耐热性、耐油性、耐磨及耐化学品等优良性能,广泛的应用于断路器、接插件、线圈骨架、漏电保护器等工业电器领域。


228-4002EPDG(3)


但未经改性的尼龙材料,其阻燃性能一般,其垂直燃烧只能达到UL-94 V2级,氧指数24,且在燃烧过程中易产生滴落,造成火灾。故为降低尼龙材料在电器领域的可燃性,减少火灾数量,尼龙阻燃改性是工业界一直热门的课题。


膨胀型阻燃剂是目前市场上尼龙材料使用比较频繁的阻燃剂,它包括酸源(脱水剂或碳化促进剂)、气源(发泡剂或氮源)和碳源(成炭剂)等三部分,其中尼龙材料阻燃效果的优劣取决于所生成炭层的稳定性及阻隔作用,而这种阻隔作用主要体现在对内可燃气体及外部氧气和热量的隔绝。

 

1 传统成炭剂


1.1 季戊四醇

因季戊四醇具有较好的反应活性、热稳定性和成炭性等优点,成为初期使用的成炭剂。季戊四醇在燃烧过程中会加速致密炭层的形成,且可减缓材料的热释放速率,从而提高尼龙材料的阻燃效果。但季戊四醇不具有阻燃性,只有成炭性,且其多羟基易脱水,限制了其应用。



228-季戊四醇


1.2 双季戊四醇

双季戊四醇与季戊四醇相比具有更长的碳链,更高的分子量和稳定的醚键,以氧原子为中心构成典型的星形结构,分子中含有多个羟基,且有较低的水溶性和很好的成炭效果。


1.3 山梨醇

山梨醇又名六羟基醇,其不仅具有较好的化学稳定性和热稳定性,还具有一定的阻燃性。山梨醇是蔗糖、葡萄糖等天然物质生产出来的多糖类物质,容易自然降解,且在生产过程中的无有毒物质的出现,不会对环境造成较大的污染。

以上传统的成炭多为小分子多羟基化合物,使膨胀型阻燃剂存在很多缺点,如添加量大、易析出、易吸水及相容性差等,极大的阻碍了阻燃剂在尼龙材料的应用。因此目前市场研发了新型成炭剂来摆脱目前的困境。



2 新型成炭剂


2.1 三嗪类成炭剂

目前市场上典型的三嗪类衍生物是以三聚氰胺和多元胺为原料制备出的一类富含氮元素的大分子化合物,在膨胀阻燃剂中既可作碳源还可以作为酸源。


2.2 酚醛树脂成炭剂

热塑性酚醛树脂的分子主链上还有大量的芳基,燃烧时可以缩合成芳构型碳,产生的可燃气体少,在氮气气氛中于700-850℃炭化后成炭率为60.4%,且其价格较低,成型加工性好。


2.3 超支化成炭剂

超支化聚合物是一种新型聚合物,它是由多个官能团单体通过聚合反应形成,具有较低的熔融粘度,与线性材料相比,具有大量的端基。超支化的分子量很大,含碳量也大,而且其合成较为简单,有利于降低生产成本且可以实现工业化生产,所以它作为成炭剂具有很大的实用性。

 

聚石化学 4002EPG(+)无卤阻燃PA66是以磷、氮为阻燃元素的无卤环保型阻燃、增强聚酰胺材料,玻璃纤维含量30%,以成炭、膨胀和物理降温机理起到阻燃作用;达到UL94V-0(1.5mm)阻燃级别,灼热丝测试满足GWIT750℃和GWFI960℃。



226-改性PA66(黑色粒子)

4002EPG(+)无卤阻燃PA66具有高刚性、高强度、高耐热性、阻燃制品密度小、电性能好、低烟、不腐蚀模具等优良特点。通常应用于家电外壳、开关面板、线圈骨架、片材等。




广东聚石化学股份有限公司是一家拥有21年销售、研发及生产经验的改性塑料企业,具备年产10万吨改性塑料的生产能力,拥有环保改性聚烯烃材料、改性工程塑料和功能母粒等200多个牌号的产品。产品均通过IATF16949质量管理体系认证、通过美国UL认证,符合欧盟委员会RoHs标准;且广泛应用于汽车、智能家电、灯饰、环保电缆、OA设备、通信电子、卫材塑料、电视机、涂料等行业。

聚石化学自成立以来,每年都承担了多个省市区级科技计划项目,目前拥有国内外多项阻燃材料核心技术的发明专利。一直致力于无卤阻燃环保阻燃材料产业的发展,并通过全球化的经营实现了从内销主导到外销兼顾的产业转变,通过技术创新和产品创新不断使产品保持高技术含量和高附加值。

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