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红磷阻燃增强PA46/PA66注射工艺探索

文章出处:网责任编辑:作者:人气:-发表时间:2014-03-31 15:34:00

目前,阻燃尼龙最常用的阻燃体系有四种:(1)卤素系列,最常用的是十溴联苯醚/三氧化锑复合体系,效果十分优异,但是在高聚物的热裂解和燃烧产物中,含有致癌物多溴代苯并恶烷和多溴代苯并呋喃,使得用场合受到了限制;(2)三聚氰胺盐系列,简称MCA,它是一种新型高效的添加型阻燃剂和润滑剂,分解物毒性很低,但是对含有玻璃纤维或填料的尼龙基本无阻燃效果,并且有燃烧滴落现象,只能达到V2[1];(3)氢氧化镁系列,是一种低腐蚀性和低发烟量的阻燃剂,但是要达到 V0,添加量要达到60%以上,对产品的机械性能影响很大;(4)红磷阻燃体系,是目前适用于阻燃增强(填充)尼龙可以达到V0、对机械性能影响相对较小,并且在燃烧过程中的有毒气体PH3小于0.1 x 10-6 (美国政府卫生工作者协会规定值为0.2 x 10-6[2]。除了颜色为暗红色的缺点以外,可以认为是一种符合目前高效、低毒发展潮流的优秀阻燃剂品种。

    目前使用的红磷阻燃剂,大多是所谓的“微胶囊化红磷”,或叫“包覆红磷”,系在红磷表面包覆一层或几层保护膜。例如,先在红磷上包覆一层AL(OH)3、Zn(OH)2等无机层,再包覆一层酚醛树脂、三聚氰胺-甲醛树脂或环氧树脂等有机层,然后再和聚酰胺混合制成母料来使用。这样不仅可以防止红磷颗粒与氧和水接触而产生PH3,减少燃烧,而且能改善红磷和树脂的相容性,提高制品的物理-机械性能[3][4]
    这种“包覆红磷”的加工使用温度,一般来说是由包覆层的树脂特性来决定的,如果包覆层的耐温等级高,可以使用较高的加工温度,否则只能低温加工。目前市售 的红磷母料大都是按用量最大的PA6和PA66来设计制作的,所以在260-270℃的情况下加工不会有任何问题的。但是超过此温度,特别是加工温度达到 300℃或更高时,在注射加工的“放空注射”操作中将会出现喷火、大量产生烟雾的情况[5]
    解决“喷火”的根本办法之一是改变“微胶囊化”包覆层的树脂类型,使之在耐温和熔体黏度上适合高温加工,也就是说,在高温下包覆树脂仍能很好的“包覆”红 磷颗粒不让其与空气接触。另一种办法就是适当的改变注射工艺参数、调整配方,达到顺利加工之目的。本文着重介绍调整红磷阻燃增强PA46/PA66体系注 射工艺参数和配方获得的实际结果,及对结果的讨论。

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