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紅磷阻燃增強(qiáng)PA46/PA66注射工藝探索

文章出處:網(wǎng)責(zé)任編輯:作者:人氣:-發(fā)表時(shí)間:2014-03-31 15:34:00

目前,阻燃尼龍最常用的阻燃體系有四種:(1)鹵素系列,最常用的是十溴聯(lián)苯醚/三氧化銻復(fù)合體系,效果十分優(yōu)異,但是在高聚物的熱裂解和燃燒產(chǎn)物中,含有致癌物多溴代苯并惡烷和多溴代苯并呋喃,使得用場(chǎng)合受到了限制;(2)三聚氰胺鹽系列,簡(jiǎn)稱MCA,它是一種新型高效的添加型阻燃劑和潤(rùn)滑劑,分解物毒性很低,但是對(duì)含有玻璃纖維或填料的尼龍基本無(wú)阻燃效果,并且有燃燒滴落現(xiàn)象,只能達(dá)到V2 級(jí)[1];(3)氫氧化鎂系列,是一種低腐蝕性和低發(fā)煙量的阻燃劑,但是要達(dá)到 V0,添加量要達(dá)到60%以上,對(duì)產(chǎn)品的機(jī)械性能影響很大;(4)紅磷阻燃體系,是目前適用于阻燃增強(qiáng)(填充)尼龍可以達(dá)到V0、對(duì)機(jī)械性能影響相對(duì)較小,并且在燃燒過(guò)程中的有毒氣體PH3小于0.1 x 10-6 (美國(guó)政府衛(wèi)生工作者協(xié)會(huì)規(guī)定值為0.2 x 10-6[2]。除了顏色為暗紅色的缺點(diǎn)以外,可以認(rèn)為是一種符合目前高效、低毒發(fā)展潮流的優(yōu)秀阻燃劑品種。

    目前使用的紅磷阻燃劑,大多是所謂的“微膠囊化紅磷”,或叫“包覆紅磷”,系在紅磷表面包覆一層或幾層保護(hù)膜。例如,先在紅磷上包覆一層AL(OH)3、Zn(OH)2等無(wú)機(jī)層,再包覆一層酚醛樹脂、三聚氰胺-甲醛樹脂或環(huán)氧樹脂等有機(jī)層,然后再和聚酰胺混合制成母料來(lái)使用。這樣不僅可以防止紅磷顆粒與氧和水接觸而產(chǎn)生PH3,減少燃燒,而且能改善紅磷和樹脂的相容性,提高制品的物理-機(jī)械性能[3][4]。
    這種“包覆紅磷”的加工使用溫度,一般來(lái)說(shuō)是由包覆層的樹脂特性來(lái)決定的,如果包覆層的耐溫等級(jí)高,可以使用較高的加工溫度,否則只能低溫加工。目前市售 的紅磷母料大都是按用量最大的PA6和PA66來(lái)設(shè)計(jì)制作的,所以在260-270℃的情況下加工不會(huì)有任何問(wèn)題的。但是超過(guò)此溫度,特別是加工溫度達(dá)到 300℃或更高時(shí),在注射加工的“放空注射”操作中將會(huì)出現(xiàn)噴火、大量產(chǎn)生煙霧的情況[5]。
    解決“噴火”的根本辦法之一是改變“微膠囊化”包覆層的樹脂類型,使之在耐溫和熔體黏度上適合高溫加工,也就是說(shuō),在高溫下包覆樹脂仍能很好的“包覆”紅 磷顆粒不讓其與空氣接觸。另一種辦法就是適當(dāng)?shù)母淖冏⑸涔に噮?shù)、調(diào)整配方,達(dá)到順利加工之目的。本文著重介紹調(diào)整紅磷阻燃增強(qiáng)PA46/PA66體系注 射工藝參數(shù)和配方獲得的實(shí)際結(jié)果,及對(duì)結(jié)果的討論。

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