未经改性的尼龙其阻燃性能较差,其垂直燃烧只能达到UL94 V-2级,氧指数为24左右,并且在燃烧过程中产生滴落,属于易燃材料,在使用过程中极易引发火灾。
无卤阻燃尼龙产品阻燃性能优异,阻燃级别达到 UL94V-0级,具有低析出、防滴落,高电气性能及耐热性优良,CTI值高,电气性能好,冲击强度高,对环境友好,环保。适合做电气接插件。通过在材料中添加复合欧洲ROHS标准的溴系阻燃剂或无卤阻燃剂,以提高复合材料的阻燃性能。
尼龙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尼龙中的应用,一般只应用于尼龙6中。另一种在尼龙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。
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。
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只能使玻纤增强尼龙66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。
以玻璃纤维为增强填料,包覆红磷为阻燃剂,烯烃共聚橡胶为增韧剂,采用共混改性方式,制得无卤阻燃增强尼龙塑料。该尼龙塑料的阻燃性能达到V-0级(UL94)、冲击强度>36 kJ/m2,热变形温度>230℃,体积电阻率>1.2×1013Ω.m,电气强度>19 MV/m,可作为低压电器无卤阻燃高强度绝缘材料。
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