增強(qiáng)阻燃尼龍

阻燃尼龍是尼龍的眾多改性品種之一，可用于汽車點(diǎn)火系統(tǒng)部件、太陽能光伏電池組件、家用電器插頭和插座、斷路器等，改性前尼龍的阻燃等級約為UL94 V-2，改性后，尼龍的阻燃等級可達(dá)到UL94V-0級。

尼龍的加工溫度較高，如尼龍6的熔融溫度為230-280℃，增強(qiáng)尼龍6的熔融溫度更高一點(diǎn)，為250-280℃，因此，有必要使用熱穩(wěn)定性較好的阻燃劑，如C-I鍵能量較小的碘系阻燃劑，這些阻燃劑不能用于熱穩(wěn)定性差的場合，目前溴系阻燃劑、紅磷阻燃劑和三聚氰胺鹽類被廣泛用于阻燃尼龍。

溴系阻燃劑是鹵系阻燃劑的一種，十溴二苯醚是使用最廣泛的溴系阻燃劑，它經(jīng)常與銻化合物結(jié)合使用，十溴二苯醚受熱釋放的HBr與Sb2O3反應(yīng)生成SbOBr，SbOBr受熱釋放Sb2O3，其中SbBr3是阻燃作用的主要承擔(dān)者，整個過程通過吸熱和氣體稀釋等阻燃機(jī)理來進(jìn)行阻燃。

現(xiàn)在提倡無鹵化，因為基于鹵系的阻燃劑在阻燃時會引起環(huán)境問題，然而十溴二苯醚是否有害在國際上也存在著很大的爭議，2005年的時候歐盟稱其無害，2008年，歐洲共同體法院跳出來說，不行，歐盟說了不算，這是有害的，因此十溴二苯醚的使用最終受到了限制使用。

現(xiàn)在都提倡無鹵化，因為基于鹵系阻燃劑在阻燃時會引起環(huán)境問題，然而十溴二苯醚是否有害在國際上也存在著很大的爭議，2005年的時候歐盟稱其無害，2008年，歐洲共同體法院跳出來說，不行，歐盟說了不算，這是有害的，因此十溴二苯醚的使用最終受到了限制使用。

無論如何，無鹵化是未來阻燃尼龍的最佳選擇，在無鹵化的選擇上主要是紅磷阻燃劑和三聚氰胺鹽類。

我國是世界磷資源大國，紅磷具有很大的成本優(yōu)勢和很高的阻燃效率，因此得到了廣泛的應(yīng)用，紅磷在受熱分解后形成磷酸，一方面磷酸起脫水劑的作用，促進(jìn)碳的形成，減少從火焰到冷凝相的熱傳導(dǎo)；另一方面，磷酸可以吸收熱量，因為它可以防止CO氧化為CO2，并減少加熱過程，其通過吸熱和凝聚相等阻燃機(jī)理起到阻燃作用。

三聚氰胺鹽主要包括三聚氰胺氰脲酸鹽(MCA)、三聚氰胺聚磷酸鹽(MMP)等，具有低毒、低腐蝕性、阻燃效率高、不與助劑沖突等優(yōu)點(diǎn)，單獨(dú)使用時，PA可達(dá)到UL 94v–0阻燃等級。

三聚氰胺鹽受熱分解后，會帶走部分熱量，降低PA的表面溫度，從氣相的角度來看，分解易釋放出不可燃?xì)怏w，如氨、氮、氮氧化物和水蒸氣等，這些氣體稀釋了可燃?xì)怏w和助燃?xì)怏w的濃度，并阻礙了PA內(nèi)部的進(jìn)一步燃燒，從凝聚相的角度看，PA材料的降解提前，促進(jìn)了殘?zhí)康男纬?，起到了保護(hù)基體內(nèi)部的作用。

在使用這些阻燃劑時，為了降低成本和最大限度地發(fā)揮阻燃效果，人們會根據(jù)一些協(xié)同效應(yīng)進(jìn)行復(fù)配，如具有氣相阻燃效果的鹵系阻燃劑和具有固相阻燃效果的磷系阻燃劑復(fù)合使用可以形成一個完整的氣-固相阻燃體系，氮系阻燃劑可以促進(jìn)磷系化合物的碳化等。

總之，阻燃尼龍沒有絕對完美的阻燃劑可供選擇，因此有必要對具體情況進(jìn)行具體分析，如杜邦、帝斯曼、艾曼斯、巴斯夫、德國道默、柯曼尼、恒達(dá)利、中新華美等都有推出了各種無鹵阻燃尼龍品種，在環(huán)保的大趨勢下，無鹵、經(jīng)濟(jì)高效的復(fù)配是未來的主要發(fā)展方向。