尼龙阻燃剂

阻燃尼龙起作用的5种方式驰通金轮网销部讯：在日常生活中，我们会常常见到尼龙两个字，比如我们的衣服面料大部分都是含有尼龙成分的，这些尼龙成分就是纺丝级的尼龙，在解放初期为替代棉花立下了汗马功劳。

今天驰通金轮并不是说的衣物上的尼龙材料，而是主要用于工业生产的阻燃尼龙颗粒。

尼龙作为一种重要的工程塑料，具有耐磨耐油自润滑等优点，但其自身具备一定的可燃性，因此在一定程度上限制了它的使用，尤其是电子电气、汽车等行业对阻燃性能的要求较高，也正是这方面的需求，阻燃尼龙的发展阔步向前。

尼龙本身是据欧一定程度阻燃型的，属于最低级阻燃，但这往往满足不了大家的需求，阻燃尼龙是在尼龙原料中添加阻燃剂完成的，其中真正起作用的就是阻燃剂。

阻燃剂是一种能够提高易燃或可燃材料难燃性、自熄性或消烟性的助剂，是重要的精细化工产品和合成材料的主要助剂之一。

近年来，随着防火安全标准的日益严格，全球阻燃剂用量一直呈上升趋势。

所谓"阻燃"，并不是指材料不燃烧，而是使材料在火焰中能降低其可燃性，减缓火焰蔓延速度，不形成大面积燃烧，而离开火焰后，能很快自熄，没有续燃和阴燃现象发生。

阻燃剂主要通过吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、气体稀释作用等发挥阻燃效果。

驰通金轮总结阻燃尼龙起作用有5种方式，这也是阻燃尼龙的反应机理：1、吸热作用在高温条件下，在高温条件下，阻燃剂能够强烈地吸收燃烧过程中放出的热量，降低可燃物的表面温度，减少辐射到燃烧表面和作用于自由基的热量，可燃性气体的生成被有效抑制，燃烧的蔓延被阻止。

2、覆盖作用在高温下，阻燃剂能形成泡沫状或玻璃状覆盖层，可以隔热、隔氧，并阻止可燃气体向外逸出，从而达到阻燃目的。

3、抑制链反应阻燃剂可在气相燃烧区中捕捉燃烧反应中的自由基，抑制火焰的传播，使火焰的密度下降，最终使燃烧反应终止。

4、气体稀释作用阻燃剂受热分解释放出不燃性气体，如二氧化碳、二氧化硫、氮气等，使材料裂解生成的可燃性气体被稀释到燃烧极限一下，或使火焰中心处部分区域的氧气不足，抑制燃烧的继续。

尼龙66阻燃途径：添加型阻燃剂：阻燃剂和尼龙66通过机械共混法掺和在一起后熔融挤出，使其获得阻燃性。

尼龙66多采用复配阻燃体系反应型阻燃剂：阻燃剂作为反应单体与尼龙66大分子的主链或侧链结合，使其本身还有阻燃成分。

特点：不存在阻燃剂挥发、溶出、迁移和渗出问题，且由于其自身的化学结构，不需要阻燃处理即具有本质阻燃性尼龙66阻燃剂类型：添加型阻燃剂磷系阻燃剂：无机磷系阻燃剂主要包括红磷、磷酸盐和聚磷酸密铵（MPP）。

有机磷系阻燃剂包括磷酸酯、亚磷酸酯、膦酸酯等。

含磷阻燃剂主要在固相发生作用，受热分解由磷系阻燃剂—磷酸—偏磷酸—聚偏磷酸。

聚偏磷酸不易挥发，具有强脱水性，在聚合物表面形成石墨状的碳化膜,使聚合物与空气隔绝；脱出的水吸收大量的热，使聚合物表面温度下降。

适用于尼龙66的含磷阻燃剂有红磷、次磷酸盐及反应型含磷阻燃剂等。

红磷中有效磷含量高，在燃烧时比其它磷化合物产生更多的磷酸。

在尼龙66中添加小于10%的红磷就能很好地解决材料的阻燃性和耐漏电性的矛盾。

次膦酸盐是新一代磷系阻燃剂，其在凝聚相发挥阻燃作用，是有效的成炭促进剂，以它为活性组分，再加人含氮成分的协效剂可取得良好的阻燃效果。

氮系阻燃剂：挥发性小、本身及分解产物的毒性低符合尼龙66的含氮阻燃剂主要有三聚氰胺(MA)、氰脲酸三聚氰胺(MCA)、聚磷酸三聚氰胺(MPP)等。

三聚氰胺系阻燃剂具有较高的阻燃效率，它燃烧时释放CO2、NH3、N2惰性气源，可稀释氧气和高聚物分解产生的可燃气体浓度；另外生成的不燃气体可带走一部分热量，降低聚合物表面温度；生成的从能捕获自由基，抑制高聚物的连锁反应，从而阻止聚合物的燃烧。

三聚氰胺系阻燃剂多与含磷阻燃剂、成炭剂复配组成膨胀型阻燃体系。

膨胀型阻燃剂：以磷、氮为主要活性组分，不含卤素，也不采用氧化锑为协效剂。

一般由酸源、碳源、气源三部分组成。

酸源一般指无机酸或加热至一定温度能生成无机酸的化合物，碳源主要是一些含碳量高的多羟基化合物，它是形成泡沫炭化层的基础，气源也称发泡源，一般为三聚氢胺、聚磷酸铵等。

众所周知，尼龙是通用工程塑料中品种最多、用途最广、性能优良的基础树脂。

聚合物材料的使用给人们带来舒适和便利的同时，也带来了巨大的火灾隐患，因为许多聚合物属于易燃。

可燃烧，在燃烧过程中放热量大，传播速度快，同时也产生浓烟和有毒和腐蚀性气体，对人类的生命财产安全带来巨大威胁。

中国近年来的火灾带来巨大的经济损失。

引起火灾的一个重要原因是可燃聚合物材料使用量在工业中的快速增长，因此对聚合物材料的阻燃处理对预防火灾具有十分重要的意义。

PA66属于自熄型聚合物。

但是在电子电器以及建筑领域的广泛使用，对P的阻燃性能的要求很高。

采用玻纤增强的PA66材料在燃烧时容易出现烛芯效应，使材料更容易燃烧。

烛芯效应顾名思义就是像蜡烛燃烧时需要烛芯才能燃烧一样。

蜡烛被点燃时，由于烛芯的存在，产生导流作用，被融化的液体顺着烛芯流向温度高的方向，而烛芯的顶端靠近火焰，温度最高，使液体进而气化燃烧，燃烧发出的热量又促使液体继续向上输送气化燃烧，形成循环。

首先无论是可燃的固体还是液体，燃烧需要三个必不可少的条件:可燃物，氧气，温度。

只有这三个条件符合材料可能燃烧，在这里，又分为不燃：燃料不足或温度不够；闪燃：一定温度，充足燃料，有引火源；自燃：高温，充足燃料。

了解可燃物，需要从材料的分解来分析，可燃烧的材料除了本身是单分子，其它都和聚合物类似。

在高温下，高分子量的聚合物会断裂分解产生低分子量的碎片，低分子量碎片再与氧气作用，参与燃烧。

之所以玻纤的作用对燃烧有促进作用，是因为聚合物表面受热熔融分解。

玻纤类似一个导管，将聚合物熔融分解的液体沿着玻纤向火源或温度高场移动，在玻纤顶端，熔融部分进而在分解成燃烧所需要的可燃物后，在一定温度下达到燃烧的目的，一旦燃烧后，玻纤的吸管效应就更明显。

燃烧提供热量，热量导致聚合物分解产生燃料，从而构成循环。

如果没有烛芯类的条件，聚合物在整个面上要燃烧是十分困难的。

只有适当的阻燃助剂，才能使PA达到阻燃效果，才可以有效地实现其阻燃化。

阻燃尼龙66的研究进展李辉王旭华杨春兵崔伯涛（中国兵器工业集团第五三研究所，济南250031）（总装南京军代局驻济南地区代表室，济南250031）摘要介绍了阻燃尼龙（PA）66近几年的研究进展，详细阐述了卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂及无机填料型阻燃剂等对PA66的阻燃效果及研究现状，并展望了阻燃PA66未来的发展方向。

关键词尼龙66聚酰胺阻燃尼龙（PA）是通用工程塑料中产量最大、品种最多、用途最广、性能优良的基础树脂。

其中以PA66的产量与消耗量最大，约占PA总量的50%左右。

PA66具有优良的力学性能，大量应用于汽车、机械、电子、化工、建筑等领域［1］。

PA66属于自熄型聚合物，按照美国保险商实验所的标准PA66达到了UL94V－2级别，按照美国材料试验学会（ASTM）标准其氧指数（LOI）为24%，具有一定的阻燃性能。

但是在电子电器及建筑领域的广泛使用，对PA的阻燃性能提出了更高的要求，特别是采用玻璃纤维（GF）增强的PA66材料在燃烧时容易出现烛芯效应，使材料更容易燃烧。

因此，通过阻燃改性，提高PA66材料的阻燃性，进而促进相关行业的产品向高性能、高质量方向发展，具有重要的实际意义。

添加有效的阻燃剂，使PA66材料具有阻燃性、自熄性和消烟性，是目前阻燃技术中较普遍的方法［2］。

适于PA66的阻燃剂主要有卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、无机填料型阻燃剂等。

1卤系阻燃剂卤系阻燃剂已被证明是一类有效的阻燃剂，对未增强和增强PA均很有效，迄今为止，阻燃PA66产品绝大多数是以含卤化合物为基础。

其中双（六氯环戊二烯）环辛烷、溴代聚苯乙烯、十溴二苯基乙烷等对GF增强及未增强PA66都有很好的阻燃效果［3］。

张伟等［4］研究了以溴化环氧树脂、十溴二苯醚、三聚氰胺氰尿酸盐及红磷母粒为阻燃剂阻燃GF增强PA66。

结果表明，三聚氰胺氰尿酸盐对GF增强PA66的阻燃效果不理想，阻燃性能不合格，溴化环氧树脂、十溴二苯醚和红磷母粒阻燃的GF增强PA66材料均达到UL94V－0级。

尼龙阻燃目前可用于尼龙（聚酰胺）的阻燃剂种类较多，溴系阻燃剂如十溴联苯醚、十溴联苯乙烷等，磷系阻燃剂如红磷、三聚氰胺、氰脲酸盐（MCA），固体阻燃剂如三氧化二锑、硼酸锌等，一些阻燃剂之间的协同效果。

从使用效果和用量来看，在尼龙阻燃体系中，含卤阻燃剂体系是使用最为广泛的。

含卤阻燃体系中在国外应用比较广泛的是聚溴化苯乙烯，它是二溴苯乙烯的均聚物，具有优异的热稳定性及与尼龙良好的混熔性，且在加工过程中具有良好的流动性，但其光稳定性差且成本较高，在国内并未普及使用；在国内应用比较广泛的是十溴联苯醚，因其溴含量较高、添加量少、阻燃效果好且成本较低，而成为国内众多企业优先选用的最为经济的一类阻燃剂，但是其燃烧时释放出有害气体及有毒物质DPO（即所谓的二恶英）等对人体有极大的伤害性。

近年来，因欧盟RoHS/WEEE指令的颁布，业内的专家学者正致力于寻找实用高效的环保的无卤素阻燃剂。

无卤阻燃体系应用较广的是红磷和三聚氰胺盐类。

但是红磷因其本身带色的缘故只能用于黑色制品，且一般只用于尼龙6中，应用范围极窄；此外应用较为普遍的是三聚氰胺盐类，主要是三聚氰胺脲酸盐和磷酸盐，但是其阻燃效果不佳，添加量大且不能达到较高的阻燃等级，也只能适用于阻燃要求不高的场合。

尼龙的阻燃途径主要有:（1) 在复合过程中加入阻燃添加剂; 即通过机械混合方法,将阻燃剂加入到聚酰胺中,使其获得阻燃性，其优点是使用方便,适用面广,但对聚合物的使用性能有较大影响。

可用于聚酰胺的主要添加型阻燃剂有双(六氯环戊二烯) 环辛烷、多磷酸铵、十溴二苯醚等。

使用添加型阻燃剂是目前尼龙阻燃的主要方法；(2) 在聚合物链上或表面上接枝或键合阻燃基团; 即阻燃剂是作为一种反应单体参加反应,并结合到聚酰胺的主链或侧链上去,使聚酰胺本身含有阻燃成分。

其特点是稳定性好,毒性小,对材料的使用性能影响小,阻燃性持久,是一种较为理想的方法。

但操作和加工工艺复杂,在实际应用中不及添加型阻燃方法普遍。

阻燃尼龙材料的分类与应用
尼龙学名聚酰胺（PA），是一种性能优良的工程塑料，具有优异的力学性能，突出的耐腐蚀、耐油性、耐热性、高模量等优点。

对其进行阻燃改性，可以显著提高其耐热性、模量尺寸稳定性及阻燃性，广泛应用于汽车、电子电气、电动工具等行业。

阻燃尼龙材料分为溴系阻燃尼龙和无卤阻燃尼龙两种。

溴系阻燃尼龙
溴系阻燃尼龙材料是通过添加溴系阻燃剂，提高材料阻燃性能。

聚赛龙高性能溴系阻燃
PA66FG430，具有以下优点：
1、高灼热丝起燃温度（GWIT）；
2、高相对漏电起痕指数 (CTI)；
3、良好的阻燃性；
4、良好的成型性能和外观；
5、低烟气量产生；
6、符合RoHS环保要求。

无卤阻燃尼龙
无卤阻燃尼龙，尼龙中应用较广的无卤阻燃剂是红磷和三聚氰胺盐类，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、CTI值高、电气性能好、冲击强度高、对环境友好高、耐热等优点，适合做电气接插件。

聚赛龙阻燃尼龙材料的应用：。

PA改性先简单的介绍一下尼龙性能方面的优缺点：尼龙简写PA、属结晶料，其特点如下：优点:(1) 机械强度高,韧性好,有较高的抗位,抗压强度。

(2) 耐疲劳性能突出，经受多次反复屈折仍能保持原有机械强度。

(3) 表面光滑，摩擦系数小，耐磨。

(4) 耐腐蚀，耐碱和大多数盐液，还耐弱酸，机油、汽油。

(5) 无毒，对生物侵蚀呈惰性，有良好抗菌、抗毒能力。

(6) 耐热，使用温度范围宽，可在45-100℃下长期使用，短时耐热温度达120-150℃。

(7) 有优良电气性能，具有较好的电绝缘性。

(8) 制件重量轻，易染色，易成形。

缺点：(1) 易吸水。

(2) 耐光性较差。

(3) 不耐强酸、氧化剂。

(4) 设计技术要求较严。

加工要求：一般宜取低模温、低料温、时间长、注射压力大的成形条件。

下面介绍尼龙的品种和整体性能：尼龙中的主要品种是尼龙6和尼龙66，占绝对主导地位，其次是尼龙11，尼龙12，尼龙610，尼龙 612，另外还有尼龙 1010，尼龙46，尼龙7，尼龙9，尼龙13，新品种有尼龙6I，尼龙9T特殊尼龙 MXD6（阻隔性树脂）等，尼龙的改性品种数量繁多，如增强尼龙，单体浇铸尼龙（MC尼龙），反应注射成型（RIM）尼龙，芳香族尼龙，透明尼龙，高抗冲（超韧）尼龙，电镀尼龙，导电尼龙，阻燃尼龙，尼龙与其它聚合物共混物和合金等，满足不同特殊要求，广泛用作金属，木材等传统材料代用品，作为各种结构材料。

尼龙是最重要的工程塑料，产量在五大通用工程塑料中居首位性能：尼龙为韧性角状半透明或乳白色结晶性树脂，作为工程塑料的尼龙分子量一般为1.5-3万尼龙具有很高的机械强度，软化点高，耐热，磨擦系数低，耐磨损，自润滑性，吸震性和消音性，耐油，耐弱酸，耐碱和一般溶剂，电绝缘性好，有自熄性，无毒，无臭，耐候性好，染色性差。

缺点是吸水性大，影响尺寸稳定性和电性能，纤维增强可降低树脂吸水率，使其能在高温、高湿下工作。

尼龙与玻璃纤维亲合性十分良好。

关于氮系阻燃剂（MCA）在尼龙树脂里的应用情况研究氮系阻燃剂，指含有机的氮氧化合物。

是遇热就能分解放出大量气体的发泡剂，受热后易放出CO2\NO2\H2O等气体，这些不易燃烧的气体阻断了氧的供应。

从而实现了阻燃效果。

MCA学名三聚氰胺氰尿酸络合盐，白色微细粉末，分子量255，含氮量49%，比重1.5，不溶于水及任何有机溶剂，是一种添加型的阻燃剂。

它无毒无臭无味,分解温度高(300℃下很稳定,600℃以上分解),不仅阻燃效果好,而且加工时烟雾小,与高分子材料相容性好,无表面迁移现象。

主要用于尼龙、PBT、PP、环氧树脂、有机硅、聚氨酯、橡胶等高分子材料的阻燃。

其阻燃效好。

据小编所知，目前国内现有MCA规模生产厂家的区域分布情况如下：四川有两家、河北两家、山东三家、浙江一家、湖南两家，加上其他一些约有10多家MCA生产厂。

其中产能最大的是四川省精细化工研究设计院，年产MCA1.5万吨。

分为MCA粉末、无载体MCA颗粒、经过预处理后的高性能MCA等。

据说像罗地亚、汽巴嘉基也是其重要的合作伙伴。

根据网上能查询到的资料，其产品分类如下：为了达到无卤阻燃的环保要求，MCA在实际使用中，树脂中的添加量比较大时，往往才能达到阻燃V-0级；而MCA添加量大了以后，往往又会造成尼龙材料（PA）的机械性能造成不利的影响。

许多用户反映，在经过对多个生产厂家的产品对比使用后发现，四川省精细化工院的MCA产品，在同等配方生产条件下，阻燃V-0级，即使减少MCA的添加量，仍能较好的达到阻燃V0级，同时，对PA材料的机械性能影响是最小的。

并且，在耐温性能上，四川精化院的MCA产品是远优于其他厂家的同类产品的。

加入量8%时，即使不加钛白或增白剂，产品白度都远优于其他同类产品。

真是省钱又省力啊！在以上的这些生产厂家中，四川省精细化工研究设计院的产品更新能力也是最强的；无论是定制化产品，还是通用型产品，其客户应用解决方案也是最丰富的，客户需求的响应速度也是最快的。

尼龙料中阻燃剂分散不行的原因尼龙料中阻燃剂分散不好的原因阻燃剂是一种添加剂，它能够减少或阻止材料在火焰作用下的燃烧。

然而，在尼龙料中添加阻燃剂时，有时候会出现分散不好的情况，这可能由以下原因引起：1. 阻燃剂不兼容：有些阻燃剂与尼龙料不相容，导致两者无法良好地混合。

这可能是由于化学成分不匹配，或者由于不同的物理属性造成的。

当阻燃剂无法充分分散在尼龙料中时，其阻燃效果会受到影响，并降低材料的整体性能。

2. 尺寸和形状不一致：阻燃剂的尺寸和形状可能不一致，这会导致在尼龙料中出现聚集现象。

当阻燃剂聚集在一起时，会出现分散不均匀的情况。

这种不均匀的分散可能会导致燃烧过程中的局部热量集中，使阻燃剂无法发挥其预期效果。

3. 加工条件不当：在尼龙料中添加阻燃剂时，加工条件可能不当，例如温度过高或过低，料筒转速过快或过慢等。

这些因素都会影响阻燃剂的分散性能。

如果温度过高，则阻燃剂可能分解，影响其分散性能；如果温度过低，则阻燃剂可能无法充分熔化和分散。

为了解决尼龙料中阻燃剂分散不好的问题，可以采取以下措施：1. 选择合适的阻燃剂：选择与尼龙料相容的阻燃剂，可以提高其分散性能。

同时，对于阻燃剂的尺寸和形状要求也需要考虑，确保其能够均匀分散在尼龙料中。

2. 优化加工条件：通过调整加工温度、转速等参数，确保阻燃剂能够在尼龙料中充分熔化和分散。

优化加工条件可以提高阻燃剂的分散性能，从而提高尼龙料的阻燃效果。

总结起来，尼龙料中阻燃剂分散不好的原因主要有阻燃剂与尼龙料不相容、尺寸和形状不一致以及加工条件不当。

通过选择合适的阻燃剂和优化加工条件，可以改善阻燃剂在尼龙料中的分散性能，提高材料的整体性能和阻燃效果。