阻燃自熄尼龙6--尼龙6树脂在110℃真空干燥8h后,与MCA及少量分散助剂按一定配方混料,在ZSK-30双螺杆挤出机上于240- 260℃挤出造粒,再干燥注塑制成样条,按UL- 94测试标准检测阻燃性能达到VL-0级.MCA阻燃尼龙6的初始分解温度比纯尼龙6样品要低50°C,表明MCA降低了尼龙6的热稳定性,MCA阻燃尼龙6在340-370 °C有一个急剧失重的过程,这与纯尼龙样品大不相同,这个温区也远低于MCA的热失重温区,因而不可能发生MCA单纯升华失重的物理过程 这种急剧失重过程只能是MCA与尼龙6的相互作用而导致催化分解的化学过程.在空气气氛中热氧处理,MCA阻燃尼龙6在350-400°C温区受热时表面严重碳化并且膨胀发泡,MCA阻燃尼龙6的分解是直接碳化分解机制,而不是链断裂方式降解为易燃的表登类物质.纯尼龙6随热处理温度的升高,其热降解行为逐渐加剧,产生了1740an处的尼龙6解聚分解终端基团-NH2的特征吸收,MCA阻燃尼龙6随着热处理温度升高,未见解聚终端基团-NH2的特征吸收出现,MCA使尼龙6从解聚分解变为直接碳化分解,随着热处理的进程,MCA阻燃尼龙6中的MCA特征吸收峰逐渐消失.

阻燃自熄尼龙6--尼龙6本身也有较好的阻燃和自熄性,但级别不是很高,在有些高级场所,对尼龙6的阻燃性提出了更高的要求,在四年前国我有几家公司就开发出高阻燃性尼龙6,国内发展较慢,目前主要还是停留在共混改性阶段,性能也较差,国内目前主要是以氮系阻燃剂MCA(以下简称MCA)是一种新型高效的聚酰胺用添加型阻燃剂,由于其本身及分解产物的低毒性,迎合了当今阻燃剂向高效低毒方向发展的潮流,近年来在国内外受到了广泛的研究和应用。关于其阻燃机理,藤野文雄认为是“升华吸热”的物理阻燃方式,即通过MCA的“升华吸热”降低聚合物材料的表面温度并隔绝空气而达到阻燃的目的,这种观点已时常被认可.从<strong>阻燃自熄尼龙6</strong>阻燃剂对聚合物材料阻燃作用机制是制约或延缓聚合物热氧降解行为这一基本特征出发,采用热分析方法研究了MCA对尼龙6树脂的阻燃机理研究结果表明,McA对尼龙6的阻燃作用在于它改变了尼龙 6热氧降解的历程,即两者相互作用使表面形成碳化膨胀层.由此提出了MCA阻燃尼龙6的阻燃作用是凝聚相催化碳化膨胀和气相稀释阻燃的作用机理.


阻燃自熄尼龙6--上述结果说明MCA的阻燃作用在于MCA改变了尼龙6的热氧降解历程,使之快速直接碳化形成不燃性的碳质,这些碳质因膨胀发泡作用而覆盖在材料表面形成薄层,隔断了氧气的界面接触,从而有力地抑制了材料的继续燃烧。此外,分解产生的水、氮气等不燃性气体通过发泡作用使材料变成膨胀体,大大降低了热传导性,也有利于材料离火自熄. 综上所述,MCA阻燃机理并非简单的“升华吸热”的物理过程,而是凝聚相中MCA与尼龙6相互催化直接碳化膨胀机理 ,MCA在阻燃过程中同时表现促进碳化和发泡双重功能 这一研究结果为MCA日后的工业应用具有良好的理论指导作用.

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