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玻纤增强尼龙和聚酯用无卤阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-12-21 11:48:54
介绍玻纤增强尼龙和聚酯专用无卤阻燃剂的特点、组成、应用范围及应用实例。玻纤增强尼龙和聚酯用无卤阻燃剂分为两类,第一类应用于玻纤尼龙;第二类应用于玻纤聚酯。以上EPFR系列磷氮膨胀型环保阻燃剂具有无红磷、低烟、低毒、高效、相容性好、对基材性能影响小等优点。

出于对生命的尊重,越来越多负责任的制造商开始选用无卤阻燃材料。这些负责任的制造商需要阻燃达到UL94-V0,满足灼热丝要求,各种性能优越,价格合适的玻纤增强尼龙和聚酯用无卤阻燃剂和无卤阻燃玻纤增强聚酯。

目前阻燃剂用于玻纤增强尼龙和聚酯存在的问题:

1.含卤阻燃体系。其中最重要的也是在国外应用最广的一种就是溴化苯乙烯聚合物,它具有极其优越的热稳定性,并且由于它与尼龙是熔融可混的,因而在加工过程中具有很好的流动性。此外,用它制备的阻燃尼龙还具有优越的电性能和较好的物理机械性能。这种阻燃剂的局限性在于光稳定性较差,与尼龙尚不能完全相容,且其成本与目前国内应用较广的十溴联苯醚相比也较高。

目前在国内应用最广的阻燃剂就是十溴联苯醚,由于其较高的溴含量而对尼龙具有较高的阻燃效率,是最经济的一种阻燃剂。但由于它是一种填料型阻燃剂,因而对加工流动性及产品的物理机械性能有很大的负面影响。尤其在电器连接件等产品结构日益复杂的今天,对树脂的加工流动性要求也日益提高。流动性差的树脂根本无法满足加工小而复杂零件的要求,因此可以想象这类填充型阻燃剂很难应用在高档领域,此外,其热稳定性和光稳定性也较差。

近几年来,人们开发的在尼龙和聚酯阻燃方面使用的一种新阻燃剂为十溴二苯乙烷,它与十溴联苯醚具有相同的溴含量和同样高的阻燃效率,此外,它还具有较好的热稳定性和光稳定性。其局限性在于它与十溴联苯醚一样同属填料型阻燃剂,与聚合物相容性较差,因而加工流动性和制品的物理机械性能较差。


,继续在70℃下通入氯气生成二氯代磷酸三苯酸,再于80℃下进行水解生成磷酸三苯酯tpp。水解物经水洗、碱中和、浓缩后进行减压蒸馏得成品。


2 .无卤阻燃体系。红磷是在尼龙和聚酯中应用较广的无卤阻燃剂之一,具有添加量少、用途广泛等优点。普通红磷易吸潮,与高分子材料相容性差,特别容易引起自燃,不能实际使用。微胶囊化红磷阻燃剂,降低了红磷的活性,解决了相容性,红磷含量在85%左右,但自燃问题没有得到有效解决,粉尘污染严重。红磷母粒是红磷与氢氧化铝、膨胀型石墨等无机阻燃剂复配使用、以基体树脂为载体的暗红色粒子,安全问题得到了解决。

该阻燃体系低烟、阻燃效率高;无粉尘污染,加工性能优异;低密度、热稳定性好、制品物理性能下降少;加工过程中不起霜、不迁移、不腐蚀模具。特别是制品具有高耐漏电痕迹指数(CTI),在电子电器应用上优势明显。红磷母粒的最主要缺点是色调问题,除了暗红和黑色外,无法赋予制品更多的颜色选择。

聚磷酸铵(APP)具有含磷量高,添加量少等特点,也被用于阻燃尼龙和聚酯的制备,但APP的主要缺点是吸湿性强,热稳定性不高(在230℃时就有脱NH3过程发生),在尼龙和聚酯的加工过程中易分解,导致制品发泡变色。

多聚三聚氰胺磷酸盐(MPP)是另一类广泛应用于尼龙和聚酯阻燃的环保型阻燃剂,分子链结构与APP相似,主要是用分子量比较大的三聚氰胺取代侧基中NH4+,因此提高了其热稳定性能,但造成MPP的磷含量较低。通过实验发现,25%的MPP只能使玻纤增强PA66 的氧指数提高5.5%,而垂直燃烧性能几乎没有改善,因此应用于阻燃PA66,需添加更多的MPP,造成对树脂力学性能的严重下降。

三聚氰胺氰尿酸盐(MCA)也常用于尼龙和聚酯阻燃,其特点是低毒、无腐蚀、对热和紫外线稳定,然而以其阻燃的尼龙和聚酯,燃烧时融滴厉害,对玻纤增强尼龙和聚酯的阻燃性较差,无法达到UL94-V0级,制品在潮湿环境下电性能也不佳,而且在基材中分散性不好,加工困难。

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