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尼龙PA6复合材料的阻燃性能及原理
发布时间:2021.07.31
信息摘要:
PA6复合材料往往会面临高温、易燃、漏电、短路等极端工况,其中可燃性就成为了PA6复合材料能否安全正常工作的重要指标之一。PA6以及大多数聚合材料都属于热分解燃烧的方式,其燃烧过程如下:


一、尼龙PA6复合材料的阻燃性能


随着制备技术越发成熟,PA6已经成为了电子电气、汽车、通讯等诸多领域中的热门高分子材料。尤其是PA6复合材料,有着更多样的结构和功能制件。

而在这些领域中应用时,PA6复合材料往往会面临高温、易燃、漏电、短路等极端工况,其中可燃性就成为了PA6复合材料能否安全正常工作的重要指标之一。


266-PA6复合材料的阻燃原理

未经改性的PA6本身阻燃等级可达到UL94 V-2级,极限氧指数在20-22%之间。这意味着,在接触到明火的情况下,PA6会快速燃烧,同时存在低落,造成明火扩散。


而PA6复合材料使得这一指标变得更加复杂:部分复合组分会帮助PA6燃烧,比如常见的玻纤就会因为烛芯效应让材料燃烧得更快。

众所周知,工业上对汽车、电器等产品对使用的材料会有非常严格的阻燃要求。因此,兼顾良好阻燃性和机械性能的PA6非常具有研究和商业价值,尤其是在PA66价格居高不下的今天,高阻燃PA6复合材料的潜力非常之大。


266-改性PA66(黑色粒子)



二、尼龙PA6的阻燃原理

想要灭火,最关键的是要知道火是怎么烧起来的。燃烧一般分为蒸发燃烧、热分解燃烧以及固体表面燃烧等三种形式,PA6以及大多数聚合材料都属于热分解燃烧的方式。


尼龙PA6主要的燃烧过程如下:

(1)首先材料受热升温,当材料的整体温度升高至200℃左右时,材料就会出现明显的熔融软化,材料表面的聚合物分子开始发生热氧化分解;

(2)温度进一步升高时,热氧化分解反应更充足,并产生大量自由基,这些自由基会与PA6分子结构中的亚甲基结合,从而加快分解;

(3)PA6中大量的极性键使这种材料具有较强的吸水性,高温作用下酰胺键的水解也会同步发生,水解的最终产物为含碳的小分子可燃物,主要是已内酰胺和环戊酮等;

(4)这些小分子可燃物在高温扩散和对流的作用下与氧气充分混合,最终引燃。在此过程中产生的热量除了释放到外界,更会作用于PA6本身,也就是说,即使将外部热源去除,燃烧过程还是会持续。




广东聚石化学股份有限公司是一家拥有22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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