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无卤阻燃尼龙未来一片大好

宁波塑料协会 发表于 2019-5-31 9:22:34

近年来,随着全球环保意识的日益加强,无卤阻燃材料也越来越受重视,尤其是高性能的无卤阻燃尼龙材料正在受到人们的欢迎。

然而,未经改性的尼龙其阻燃性能较差,属于易燃材料,并且在燃烧过程中产生滴落,在使用过程中极易引发火灾。因此,对尼龙的阻燃改性成为当今学术界与工业界共同关注与攻关的课题。后来,科学家在尼龙中加入了阻燃剂,改变了阻燃性能以后,尼龙的用途就更为广泛。

对于无卤阻燃尼龙中的“无卤”二字,是对所使用阻燃剂种类进行的标注。阻燃剂分为含卤阻燃剂和无卤阻燃剂,早期改性行业做阻燃改性绝大部分是用含卤阻燃剂,如溴系阻燃剂。但自1986年出现二噁英问题以来,溴系阻燃剂开始面临巨大的环保压力,关于溴系阻燃剂的争议在全球范围内一直未曾停止。

而无卤阻燃剂则解决了这一难题。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。

无卤阻燃尼龙就是添加的阻燃剂中含量极低或不含卤族元素的溴和氯。无卤阻燃尼龙产品阻燃性能优异,阻燃级别达到UL94V0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。通过在材料中添加符合欧洲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。这种粒状尼龙能承受的加工温度为260℃。

在我们使用无卤阻燃尼龙颗粒材料的过程中有时会遇到一些标号,比如UL94V-0、UL94V-2等。

可燃性UL94等级是应用最广泛的塑料材料可燃性能标准。UL94V0级可以达到5个标准及要求:一是没有任何样品在测试火焰拿走之后,仍然有火苗燃烧超过10秒;二是对于每套5件样品,10次点燃后,带火苗的燃烧的总共时间不超过50秒;三是没有任何样品一直烧到夹具上;四是没有任何样品,燃烧融化的液滴滴下点燃了下面12"处的棉花;五是没有任何样品,在第二次移走测试火焰之后,持续发红燃烧超过30秒。这样的标准,完全可以避免火灾的发生。

随着尼龙工程塑料的应用越来越广泛,阻燃剂的品种越来越多,以及阻燃技术的开发研究不断深入,阻燃尼龙在未来几十年会往以下4个发展方向:

一是阻燃剂的复配技术。国际上很多阻燃剂厂家从事开发新型的协同体系,即将多种阻燃剂复配,以达到降低阻燃剂用量、提高阻燃性能的目的,既降低了阻燃材料的价格,又减少了物理性能的损失。

二是无卤化、低毒低卤化。许多国家已经禁止或者限制了含卤阻燃剂的使用,而代之为磷、氮系阻燃剂和无机阻燃剂。

三是多功能化。在某些行业除了要求尼龙具有阻燃性能,还要求具有如导热、导电、抗静电等,需要大量添加其他助剂以达到用户的要求。

四是成本与性能的均衡。开发高效阻燃体系,减少阻燃剂对材料物理性能的影响,同时还可以减少污染、降低成本。

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