無鹵阻燃玻纖增強(qiáng)尼龍66
尼龍“屬于易燃材料，它的氧指數(shù)為24，燃燒時(shí)發(fā)熱量大，產(chǎn)生大量的濃煙和熔滴，極易傳播火焰。玻璃纖維增強(qiáng)尼龍雖然克服了機(jī)械性能方面的不足，但玻纖的加入使得尼龍由于“燭芯效應(yīng)”更易燃燒，面對(duì)玻纖增強(qiáng)尼龍復(fù)合材料日益廣泛的應(yīng)用，開發(fā)綜合性能優(yōu)良的阻燃級(jí)尼龍產(chǎn)品具有重大社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益。阻燃增強(qiáng)尼龍(GFRPA)的研制國外開始于70年代，國內(nèi)的開發(fā)則始于80年代。阻燃增強(qiáng)尼龍的主要途徑是在復(fù)合過程中加入阻燃添加劑。目前國內(nèi)外用于PA的阻燃劑可分為鹵系、磷系、氮系和無機(jī)化合物幾大類，抗紫外線PA12不同種類阻燃劑在阻燃機(jī)理、阻燃效率以及對(duì)材料性能的影響方面差異較大。目前增強(qiáng)尼龍阻燃改性所用的阻燃劑己由傳統(tǒng)的鹵素阻燃劑發(fā)展到磷系、有機(jī)氮化合物和無機(jī)化合物以及膨脹性阻燃劑等多個(gè)阻燃劑品種，為不同應(yīng)用領(lǐng)域、不同阻燃尼龍性能要求提供了更多的選擇空間。
玻纖增強(qiáng)尼龍66大幅度的提高了尼龍66的剛性、強(qiáng)度、耐熱性等性能，使其應(yīng)用于越來越高的場(chǎng)合，對(duì)其的要求也隨之提高，所以它的阻燃性成為一個(gè)重要的參數(shù)，目前，對(duì)玻纖增強(qiáng)尼龍66的阻燃研究較多，但多為含鹵阻燃劑，由于它的一些缺陷，越來越多的行業(yè)和部門已開始限制或制止使用含鹵阻燃劑09,20]，鹵系阻燃劑如十溴二苯醚，用作玻纖增強(qiáng)尼龍66阻燃劑時(shí)，添加量大，而且在加工溫度下有氣體放出和高溫下有嚴(yán)重的遷移現(xiàn)象，使材料機(jī)械性能下降，尤其是耐漏電指數(shù)(C11)降低，無鹵阻燃劑中，主要有磷系、氮系、無機(jī)阻燃劑等，在玻纖增強(qiáng)尼龍66中，抗紫外線PA12由于加工溫度較高，一些阻燃劑的使用受到限制，而研究較多的有紅磷阻燃玻纖增強(qiáng)尼龍66，其加入6％．8％便可達(dá)到UL94V-0級(jí)例，由于紅磷含磷量高，在燃燒時(shí)能產(chǎn)生更多的磷酸，脫水成炭而達(dá)到阻燃目的，但它的缺點(diǎn)是紅顏色、易燃、以及與水反應(yīng)生成高毒性的磷化氫，MCA只適用于純尼龍，抗紫外線PA12對(duì)增強(qiáng)尼龍無效，對(duì)玻纖增強(qiáng)尼龍阻燃性及力學(xué)性能較差。聚磷酸銨(APP)在含量為10％．30％時(shí)阻燃效率較低，抗紫外線PA12在添加到40％．50％時(shí)具很好的阻燃性，隨阻燃劑增加，在尼龍表面形成膨脹炭層，隔斷了兩相界面的熱量和物質(zhì)傳遞，起到了保護(hù)基體作用，但APP由于分解溫度低而不適于玻纖增強(qiáng)體系
概括一下這些產(chǎn)品存在的缺點(diǎn)和不足：
1、含鹵阻燃劑雖然可達(dá)到很好阻燃性能及力學(xué)性能和電性能，但其在燃燒時(shí)產(chǎn)生大量的溴化氫、氯化氫等有毒物質(zhì)，對(duì)人體及環(huán)境的危害特別大，特別是十溴二苯醚，由于其溴含量較高而對(duì)尼龍具有較高的阻燃性能，但燃燒時(shí)產(chǎn)生致癌性物質(zhì)。
2、使用無機(jī)阻燃劑，雖然其無毒、無腐蝕性，而且價(jià)格低廉且來源廣泛，由于無機(jī)阻燃需要添加大量阻燃劑，在特殊情況下會(huì)超過聚合物本身的量，因此勢(shì)必對(duì)高聚物的物理機(jī)械性能產(chǎn)生很大影響，而且對(duì)玻纖增強(qiáng)尼龍?bào)w系，無論從加工溫度，還是對(duì)材料力學(xué)性能、阻燃性能和電性能影響來看，均不適于該體系。
3、采用紅磷阻燃劑，紅磷具有很高的阻燃效率并能改善制品的抗電弧性，使阻燃尼龍獲得良好的電性能和阻燃性能，但由于紅磷的加入使制品的顏色加深，影響制品的應(yīng)用，紅磷在加工過程中產(chǎn)生毒氣——磷化氫。對(duì)于紅磷來講，還有儲(chǔ)存問題，因其本身為易燃品，這就大大限制了其在尼龍中的應(yīng)用，一般只應(yīng)用于尼龍6中。
4、采用MCA阻燃劑，雖為無鹵阻燃劑，但對(duì)PA66性能影響較大，對(duì)純尼龍66具有較好的阻燃效率，但熱穩(wěn)定性差，且易吸潮使制品在潮濕環(huán)境下電性能較差，特別是玻纖增強(qiáng)阻燃PA66，阻燃性能和力學(xué)性能較差，漏電指數(shù)低。因而MCA不適于玻纖增強(qiáng)尼龍66。
對(duì)玻纖增強(qiáng)無鹵阻燃是研究的熱點(diǎn)和難點(diǎn)，目前對(duì)無鹵阻燃玻纖增強(qiáng)尼龍66的研究國內(nèi)外報(bào)道較少，抗紫外線PA12隨著我國汽車工業(yè)、機(jī)械、電子電氣、儀器儀表、航空航天及船舶工業(yè)的發(fā)展，對(duì)材料性能要求越來越高，開發(fā)高性能化、高功能化改性尼龍66新產(chǎn)品己成為近期的研究開發(fā)方向，因此，應(yīng)積極開發(fā)具有耐高溫、低吸濕、高硬度、高韌性、阻燃等特殊功能的改性尼龍66，研究高性能玻纖增強(qiáng)無鹵阻燃PA是高性能新材料的發(fā)展趨勢(shì)，是高新技術(shù)領(lǐng)域?qū)Ω咝阅芄こ趟芰系男枨螅哂袕V闊的前景
阻燃尼龍的發(fā)展趨勢(shì)
隨著聚酰胺工程塑料的應(yīng)用越來越廣泛，對(duì)阻燃尼龍的要求也越來越高，出于對(duì)環(huán)保的考慮，阻燃無鹵化一直倍受關(guān)注，同時(shí)考慮到在提高尼龍的阻燃要求的同時(shí)而又不損壞產(chǎn)品的力學(xué)性能。而且有時(shí)要保持產(chǎn)品的本色，在使用時(shí)的抗靜電，抗氧化的要求，還有在產(chǎn)品燃燒時(shí)對(duì)煙含量也有要求等等綜合考慮。所以，添加何種阻燃劑來滿足阻燃尼龍的全方位的要**當(dāng)今所面臨的首要問題。因此對(duì)阻燃劑的要求也越來越高，為了滿足這些要求，未來阻燃劑就應(yīng)向著多功能復(fù)合型，微膠化，阻燃母粒，環(huán)保，高效等方向發(fā)展陋.