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尼龙化工材料为何如此受欢迎?常用阻燃剂又有哪些?

人气: 发表时间:2021-01-25 11:44
     PA(尼龙)
     PA作为最重要的工程塑料,产量一直在五大通用工程塑料中长期居于首位。
     PA料在生活中应用广泛,改性的品种也种类繁多,常见的有增强PA,MC尼龙, 芳香族PA,透明PA,高抗冲(超韧)PA,电镀PA,导电PA,阻燃PA,PA与其它聚合物共混物和合金等,满足不同的特殊要求,作为各种结构材料,广泛用作金属、木材等传统材料的替代品。
PA为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂,作为工程塑料的PA分子量一般为1.5万~3万。
     PA料的优点是具有很高的力学强度,软化点高,耐热,摩擦系数低,耐磨损,自润滑性,吸振性和消音性,耐油,耐弱酸,耐碱和一般的溶剂,电绝缘性好,有自熄性,无毒,无臭,耐候性好,染色性差。
     PA料的缺点是吸水性大,影响尺寸稳定性和电性能,纤维增强可降低树脂吸水率,使其能在高温、高湿下工作。尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。
     PA的综合性能
     PA中PA66的硬度、刚性最高,但韧性最差。各种PA按韧性大小排序为:PA66<PA66/6<PA6<PA610<PA11<PA12。
     PA的燃烧性为UL94 V-2级,极限氧指数为24%~28%,PA的分解温度>299℃,在449~499℃时会发生自燃。因为PA熔体流动性良好,故 制品壁厚可以小到1 mm!
     PA的应用
     PA料在工业生产中广泛用作各种机械和电器零件,其中包括轴承、齿轮、滑轮泵叶轮、叶片、高压密封圈、垫、阀座、衬套、输油管、贮油器、绳索、传动带、砂轮胶粘剂、电池箱、电器线圈、电缆接头等。还有包装用带、食品用薄膜(熟食用的高温薄膜和清凉饮料用的低温薄膜)的产量也相当大。
     有哪些常见的PA阻燃剂呢?
     从生产数量的角度来说,卤/锑协同体系仍然是使用最广泛的PA阻燃体系。
     在欧洲和亚洲的一些地区,人们正在致力于寻找卤素阻燃剂的替代品。但通常说这些替代体系一般都存在热稳定性低或吸潮等问题。对于红磷来说,还有储存的问题,因其本身为易燃品。以下是尼龙中所使用的主要几种阻燃剂以及它们各自的优缺点。
     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PA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PA还具有优越的电性能和较好的物理力学性能。这种阻燃剂的局限性在于光稳定性较差且与PA尚不能完全相容。另外其成本与目前国内应用较广的十溴联苯醚相比较高。另外一种在PA中应用了许多年的阻燃剂就是敌可燃,它是一种含氯的阻燃剂,具有较高的阻燃效率和电性能,但其在热稳定性方面的局限性使之仅适用于加工温度较低的尼龙阻燃体系。
     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PA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力学性能有很大的负面影响。此外,其热稳定性和光稳定性也教差。近几年来,人们开发的在尼龙阻燃方面使用的一种新阻燃剂为十溴二苯氧基乙烷,它与十溴联苯醚具有相同的溴含量和同样高的阻燃效率,且与溴化苯乙烯聚合物一样无DPO(即所谓的二恶英)的问题。
     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力学性能较差。此外与十溴联苯醚相比成本上升较高。
     无卤阻燃体系:PA中应用较广的无卤阻燃剂是红磷和三聚氰胺盐类。红磷具有很高的阻燃效率并能改善制品的抗电弧性,但其储存及颜色方面的局限性大大限制了其在PA中的应用,一般只应用于PA6中。
     另一种在PA中使用的无卤阻燃剂是 三聚氰胺盐,主要是三聚氰胺尿酸盐和磷酸盐。它们具有较好的阻燃效率,但热稳定性较差,且由于易吸潮而使得制品在潮湿环境下电性能较差。
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