尼龍新型無鹵阻燃劑——雙籠狀有機硅

 

前言：

    尼龍（PA，又稱聚酰胺）是美國杜邦公司最先開發出的用于纖維的樹脂，于1939年實現工業化。20世紀50年代以來，PA的用量突飛猛進地增長。因尼龍具有良好的綜合性能，包括力學性能、耐熱性、耐磨損性、耐化學藥品性和自潤滑性，且摩擦系數低，易于加工，被廣泛應用于電子電氣、汽車、建筑、辦公設備、機械、航空航天等行業，其中大量的應用有阻燃的要求。隨著環保要求的逐漸升級，越來越多的應用要求使用無鹵阻燃PA。但PA無鹵阻燃是比較困難的，市場上的無鹵阻燃劑存在不少問題，雙籠狀有機硅阻燃劑有望解決上述問題，引起尼龍無鹵阻燃的革命。

 

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 PA要實現無鹵阻燃:難！

 PA很難實現無鹵阻燃，原因如下：

1、PA大多用于工程塑料，其中要添加玻纖進行增強改性，玻纖的加入會產生燈芯效應，增加了PA阻燃的難度。

2、PA的加工溫度通常在250～280攝氏度之間，由于螺桿的強剪切力，實際的加工溫度會更高，很少無鹵阻燃劑能夠耐這么高的溫度，因此限制了PA無鹵阻燃的發展。

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目前主流PA無鹵阻燃劑：二乙基次膦酸鹽系列

  目前PA使用的無鹵阻燃劑主要是二乙基次膦酸鹽系列，它的分解溫度大于350℃，在PA工程塑料加工過程中可以高溫高速擠出，市場上應用量非常大。

但二乙基次膦酸鹽也存在一些問題：

1、二乙基次膦酸鹽是小分子，極性非常大，在PA加工中分散性差，對PA的力學性能有一定影響。

2、二乙基次膦酸鹽是阻燃劑中的“酸源”，在阻燃過程中會分解成磷酸等酸源，催化尼龍本身成炭，以達到隔熱、隔氧的阻燃效果，若要使PA有良好的阻燃性，其添加量就比較大，從而也會對PA的力學性能造成一定的影響。

3、二乙基次膦酸鹽本身不會成炭，添加到尼龍中成炭緩慢，從而對灼熱絲實驗有影響，會引起明火。

4、二乙基次膦酸鹽屬于鹽類，不耐腐蝕。

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未來發展趨勢：雙籠狀有機硅阻燃劑

PA無鹵阻燃劑未來的發展方向之一是有機硅阻燃劑，理由如下：

1、雙籠狀有機硅阻燃劑結構中C-Si鍵鍵能大，因而其具有優異的耐高溫性；

2、在成炭過程中，C、Si兩元素因在同一組族，容易形成共價鍵，并且是四面體結構，會形成立體網狀致密的碳層，又因雙籠狀有機硅結構中的籠狀是C-C六面體結構，也易形成立體網狀致密的碳層，有良好的隔熱、隔氧效果，因而表現出優異的阻燃性。

3、Si元素在阻燃劑分子中有潤滑效果，使其加工過程中容易擠出。

 

來源：網絡

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