无卤阻燃尼龙.ppt

尼龙无卤阻燃技术的发展 朱峰 杭州捷尔思阻燃化工有限公司 目录 1、常用的阻燃测试及对阻燃要求 2、尼龙的种类和无卤阻燃 1.常用的阻燃测试及对阻燃要求 1.1 常用的阻燃测试标准 阻燃归根到底是一个依靠标准存在的事物，我们经常碰到常用测试有三个： ? UL94：V-2、V-1、V-0、5VB、5VA ? LOI ? 灼热丝/热丝试验：根据电气产品要求 灼热丝可燃性指数 GWFI：glow-wire flammability index 灼热丝起燃性温度 GWIT：glow-wire ignition temperature 1.2、三个标准相互间的关系及对阻燃的不同要求 不一定 易流淌 易熔淌 根据阻燃机理1 根据阻燃机理1 滴落或熔淌 难点燃 不一定 好 不一定 GWIT 难点燃 很好 好 好 5V 不一定 难点燃 不一定 点燃性 好 很好 很好 自熄性 好 好 好 气相阻燃 很好 不一定 好 凝胶相阻燃 GWIF V0 LOI2 灼热丝3 UL94 标准名称 1、磷系的阻燃应该避免滴落，一旦滴落，无法有效形成凝胶相阻燃；其他体系，特别是阻燃在气相的，可以通过快速滴落，达到阻燃目的； 2、LOI如果形成良好的碳层，容易有高的LOI，磷系的LOI普遍较高； 3、GWIF测试时，V-2可能比V-0的容易过，易熔淌后，热丝接触不到，变相的降低了温度。但必须有较好的气相阻燃性，能自熄。 ? UL测试 否 否 ≤30s --- ≤60s 5VA 否 否 ≤30s --- ≤60s 5VB 否 否 否 是否燃尽 是 否 否 是否点燃棉花 ≤60s ≤60s ≤30s 单个样品t2+t3 ≤250s ≤250s ≤50s 所有样品t1+t2 ≤30s ≤30s ≤10s 单个样品t1/t2 V-2 V-1 V-0 等 级 ☆ 快速滴落，带走热量，但需要有良好的气相阻燃作用配合；如MCA阻燃，溴系阻燃剂； ☆ 不滴落，形成良好的碳层结构；如5V时基本是加纤的，难点燃的； ☆ “吹”气的作用，熄灭火焰。如PC中的全氟磺酸盐类，红磷也有类似效果。 ☆ 玻纤增强，普遍采用了凝胶相阻燃为宜，需要补充一定的气相作用，抗衡“烛芯” ? 灼热丝测试 1、难点燃不一定有好的测试结果； 2、避免接触式关键； 3、快速“吹气”，熄灭很重要。 关于GWIF： 难点燃起到关键影响因素； 关于GWIT： ? LOI 测试 1、磷系有优势，一般是凝胶相，可以覆盖顶端； 2、有玻纤的需要补充一定的气相作用，抗衡“烛芯”。 2.尼龙的种类和无卤阻燃 2.1 常用尼龙 聚十二内酰胺 PA12 ： 聚 ω-氨基十一酰 PA11 ： 己二胺和己二酸 PA66 ： 聚已内酰胺 PA6： 2.2无卤阻燃尼龙的常用阻燃剂 ① MCA ：广泛流传的说法是，MC的主要作用是“融滴促进剂”，添加了MC的聚酰胺产生的融滴在到达脱脂棉时已经变得很小并且熄灭了。人们通常用聚合物的分子量减小和相对粘度的降低来解释MC的这种融滴促进剂作用。 缺点：阻燃性能不稳定，和分散密切相关。 主要用于非玻纤增强尼龙，在玻纤增强中，玻纤含量一般需要控制在15%以下，否则已分解，并且只能达到V-2。 ☆ MCA在尼龙中的应用 ① MC在PA66中的阻燃效果优于在PA6中。UL94 V-0，PA6需要8％～15％，PA66中需要加入5％-10％ （实际用户希望多加。JLS试验证明，PA6需要12-13%；PA66需要7-8%，多阻燃性不一定好，MC在添加量不同时阻燃形态不同，少是通过分解尼龙使流淌带走热量，多不滴落，观察到膨胀，发泡，以气相为主，有形成少量的碳层-凝胶相阻燃。） ② MC在PA6和PA66PA6阻燃方法是有差别的 PA6最重要的降解产物是己内酰胺(或低聚物)，它是解聚作用的产物，己内酰胺反应活性并不强。 →只有气相作用，成炭性差，基本不增加成碳率，因此MCA阻燃PA6的熔滴燃烧性强，呈明火滴落。 PA66要复杂的多。主要降解产物是环戊酮，它由己二酸的环降解形成，随温度增加，环戊酮会断开，生成的异氰酸酯，再通过反应形成碳化二酰胺，环戊酮则引发所有的交联反应。三聚氰胺分解生成NH3和HN=C=NH，尿氰酸分解则生成NH3和HN=C=0，这些分解产物和环戊酮（PA66热分解物）发生缩合反应，生成一系列的环戊烷衍生物以及多种吡啶类物质。 →具有气相作用，成碳率大幅度增加。 为什么MC在PA66中的阻燃效率高于在PA6 ☆ JLS-MC产品 MCA主要是粒径分布和平均细度的影响，在滴落过程实际是以MCA的颗粒为核心发生的，在保证分散的前