无卤阻燃尼龙的类型及欧美对阻燃尼龙需求的发展趋势介绍
文章出处：徐州腾飞工程塑料有限公司 发布时间：2018-07-16 17:20:12 点击数：- 【大 中 小】
常见阻燃级尼龙可分为非增强阻燃尼龙和玻纤增强阻燃尼龙，其应用领域包括接线柱、线圈轴、插头等，卤系阻燃尼龙虽具有出色的阻燃效果，但在燃烧时会产生大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体，对环境造成严重污染，甚至威胁到了人们的生命安全。无卤阻燃尼龙的运用范围越来越广，在无卤无卤阻燃尼龙材料中应用较广的无卤阻燃尼龙是红磷、有机磷系和三聚氰胺盐类。
一、无卤阻燃尼龙的类型：随着尼龙工程塑料的应用越来越广泛，阻燃尼龙的品种越来越多，以及阻燃技术的开发研究不断深入，阻燃尼龙主要往以下几个方面发展:
1、磷系阻燃尼龙：含磷阻燃尼龙主要在凝聚相发生作用，受热分解发生如下变化: 磷系阻燃→磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸聚偏磷酸是不易挥发的稳定化合物，具有强脱水性，在聚合物表面形成一层致密的炭层，使聚合物与空气隔绝。
A、红磷：红磷的优点是有效磷含量高，在燃烧时比其它含磷化合物产生更多的磷酸。达到相同的阻燃等级时，红磷的添加量比其它的阻燃尼龙更低，使尼龙能较好的保持自身的力学性能。作为阻燃尼龙时，红磷的主要缺点是颜色红、易燃以及会与水反应生成高毒性的磷化氢（膦）。目前大多数厂家都是通过将普通的红磷进行微胶囊化改善其缺点。
B、多聚磷酸铵（APP）：多聚磷酸铵（APP）通过降低聚酰胺的降解温度、改变最终气相产物的组成，参与了聚酰胺的热降解过程，同时在聚合物基体上形成蜂窝状炭化覆盖层，隔断两相界面的热量和物质传递，起到了保护基体的作用。
2、氮系阻燃尼龙：氮系阻燃尼龙低毒、不腐蚀、对热和紫外线稳定、阻燃效率好且价廉。缺点是阻燃尼龙在基材中分散性较差，阻燃材料加工性能及物性较差。适用于尼龙的氮系阻燃尼龙主要有MCA （三聚氰胺氰尿酸盐）、蜜胺（三聚氰胺） 、MPP（三聚氰胺聚磷酸盐）等。
对于不同的种类的尼龙其阻燃机理略有不同，其阻燃效果也有所不同。高温燃烧时，PA6的降解产物主要为已内酰胺，PA66的降解产物为环戊酮，在同样温度下，环戊酮比已内酰胺活泼得多。在成炭化学反应中，环戊酮与MCA或MPP的分解产物发生作用的程度就会更强烈，发生了交联反应，形成高相对分子质量的难燃产物，而PA6的降解产物己内酰胺活性较低，不发生交联，阻燃效果相对较差。因此，MCA和MPP在PA66中阻燃效果优于PA6。
A、三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）：MCA 是一种优良的阻燃尼龙, 具有无卤、低毒、低烟等优点, 常用于尼龙类高分子材料的阻燃。但传统的MCA 熔点高（400 ℃以上直接分解和升华），只能以固相粒子形态与树脂共混复合，因此分散不均匀，分散相尺寸大，影响其阻燃效果；另外，由于MCA 主要是气相阻燃，燃烧过程中材料凝聚相成炭量较低， 炭层松散，不能形成致密的保护层，也限制了其阻燃效率的提高。并且容易造成尼龙滴落，因而通常只作为协效阻燃尼龙或者滴落阻燃尼龙，用于非玻纤增强尼龙中。
B、三聚氰胺聚磷酸盐（MPP）：MPP分解温度较高，根据聚合度不同，分解温度也有所不同，大多数MPP的分解温度都达到300℃以上。MPP和烷基次膦酸铝类阻燃尼龙在高温下是有化学反应，协同性最好，常用于玻纤增强尼龙中。其缺点是较脆，对材料的物理机械性能影响较大，MPP大多数都是和磷系阻燃尼龙复配使用，与烷基次膦酸铝的协同效果最好。国内MPP产品性能参差不齐，热分解温度及物性差别较大。
二、无卤阻燃尼龙的发展趋势：近几年，欧美等国家相距出台相关环保安全条例，严格限制卤系阻燃尼龙的使用，加快无卤阻燃尼龙的开发进程。
1、抑烟化、减少有害气体的趋势，无卤化、低毒低卤化：许多国家已限制或减少了含卤阻燃尼龙的使用,而代之以磷、氮系阻燃尼龙和无机阻燃尼龙；2、阻燃尼龙的复配技术多种阻燃尼龙共同作用的复合型阻燃尼龙，在卤－锑、磷－氮等协同体系的基础上，国内外很多阻燃尼龙厂从事开发新的协同体系，即将多种阻燃尼龙复配，以达到降低阻燃尼龙用量、提高阻燃性能的目的。这样, 既降低了阻燃材料的价格，又减少了物理力学性能的损失。
2、多功能化：多功能阻燃尼龙--某些行业除了要求PA具有阻燃性能之外，还要求PA具有一些其他特性，比如抗静电、导热、导电等等。因此除了需要添加阻燃尼龙之外，往往还需加入许多其它助尼龙，如抗静电尼龙、导热填料、增塑尼龙等等，以达到各项性能指标的要求。这就要求阻燃尼龙不能与其它助尼龙产生冲突。
3、成本与性能均衡：开发高效阻燃体系，减少阻燃尼龙对基材机械物理应用性能的影响，同时还可以减少污染 、降低成本。
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