改性尼龍的阻燃配方設計
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發表時間：2022-12-30 14:40:02
的阻燃配方設計： 
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一、助燃劑的選擇原則，助燃劑的選擇主要從阻燃效率、產品性能、毒性等方面考慮
① 阻燃效果好、用量少；
② 與改性尼龍的相容性較好；
③ 分解溫度高，在PA加工溫度下不分解；
④ 耐久性優良，無明顯的表面遷移；
⑤ 對材料的力學性能的影響較小，大多數阻燃劑均會降低材料的性能；
⑥ 產品電性能影響小，有些阻燃劑對產品電性能有很大影響，從而限制了在電子電器領域應用；
⑦ 對設備的腐蝕盡可能小，一般來講鹵素阻燃劑分解產生HX,對設備有一定的腐蝕；
⑧ 無毒、無臭、無污染；
⑨ 價格便宜，阻燃劑價格與用量是材料生產成本的主要因素。
二、阻燃劑分為主阻燃劑和輔阻燃劑。主阻燃劑一般是阻燃效果好的，發揮主阻燃作用的阻燃劑，而輔阻燃劑則是效果不十分理想的，不能單獨使用的，配合使用時效果明顯的阻燃劑，輔阻燃劑起到消煙，防滴落等作用。
1、主阻燃劑有鹵素、磷系、氮系、無機氫氧化物等，一般主阻燃劑加入量較大。
2、輔阻燃劑為效劑如Sb2O3、硼酸鋅等，另一類為消煙劑如ZnO、ZnS、Fe2O3等。在實際應用過程中還應注意兩大問題。
① 阻燃劑協同效應的應用，在一個配方中，有時需要使用幾種阻燃劑，在選擇阻燃劑搭配組合時，必須了解哪些阻燃劑組合時有相互補充的作用，哪些阻燃劑是相互抵消的。
下面介紹PA常用的幾種組合：
a. 鹵系與銻系，Sb2O3單獨使用時并沒有阻燃效果，但與鹵系阻燃劑配合使用時有明顯效果，這是因為在燃燒是分解的鹵素與Sb2O3發生了反應，生存了SbX3及SbOX3,而SbX3密度大，具有明顯的隔氧效果，且SbX3具有捕捉自由基的作用，增加了鹵系氣相阻燃效果，鹵系與銻系的配比一般為3:1.
b. 鹵系和磷系，在鹵磷復合體系中，鹵系阻燃劑主要產生氣相阻燃效果，磷系阻燃劑在燃燒時會形成偏磷酸鹽產生固相阻燃效果，兩者形成完整的氣-固相阻燃體系。同時，鹵、磷之間反應還可生產PX3、PX2氣體，這類氣體密度較HX大，不易擴散，包圍在火焰表面，起到隔氧作用，鹵素與磷系的配比一般為3：2。
c. 磷系與氮系，氮系阻燃劑可促進磷系化合物的碳化，即成碳作用。碳層覆蓋被燃物表面起到隔氧作用，從而提高了阻燃效果。
d. 磷系與銻系，其協同機理基本與鹵/銻體相似。
e. 紅磷、金屬氧化物，聚磷酸酯酰胺等之間也有協同效應。
f. Sb2O3/硼酸鋅配合產生協同作用，硼酸鋅起到防滴落作用，硼酸鋅的加入，可減少Sb2O3的用量。
g. 紅磷與炭黑有協同作用，添加炭黑時，紅磷的用量可減少。
② 阻燃劑間的對抗作用，很多阻燃劑組合能產生協同效應，提高其阻燃效果。但有些阻燃劑相互配合時會相互抵消阻燃作用。使用時應特別注意。
a. 鹵系化合物不宜同有機硅混合使用，兩者混合使用，使阻燃體系的氧指數降低；
b. 溴系阻燃劑不宜與硬脂酸鋅配合使用，否則會降低溴系阻燃效果。
c. 紅磷與有機硅不宜混合使用。
d. 溴系阻燃劑體系中，不宜添加CaCO3和MgCO3，否則會降低其阻燃效果。
三、阻燃配方設計的原則與要求，PA阻燃體系的組成與阻燃效果、力學性能有密切關系，PA阻燃劑體系應包括基料、主輔阻燃劑、助劑等組分，對于不同的PA，不同用途其組成是不一樣的，因此，在設計配方時，應根據PA的性質如熔點、結構、用途、性能要求調配，一般原則如下：
① 根據PA的熔點來選擇阻燃劑品種。
② 根據阻燃PA的用途選擇阻燃劑品種。
③ 根據阻燃PA性能要求選擇相關助劑如增韌劑、潤滑劑等。
④ 在制造玻璃纖維增強阻燃PA時，只能選擇鹵磷系阻燃劑，氮系阻燃劑不能單獨用于玻璃纖維增強阻燃體系。同時，阻燃劑分散劑顯得十分重要。
⑤ 在制造白色等淺色阻燃PA時，對阻燃劑的白度、純度有很高要求，阻燃劑的雜質，特別是具有氧化作用的金屬雜質，在高溫下發生氧化反應會加深阻燃體系的色度。
⑥ 在阻燃尼龍配方中，還應注意添加一定的分散劑，不同阻燃體系使用的分散劑亦不同，其加入量也不一樣。
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