阻燃PA6(磷氮系阻燃劑）
能阻止可燃性材料的燃燒，降低其燃燒速度或提高著火點的物質(zhì)稱為阻燃劑。復(fù)合阻燃劑大多數(shù)是阻燃劑和其它助劑共混而得，阻燃劑化合物大多是由氮、磷、銻、鉍、氯、硼、鋁、鎳、硅或鉬元素組成。其中最 常用的合最重要的是磷、氯、銻、鋁和鎳化合物。阻燃劑的作用過程是在燃燒溫度下形成一層不燃燒的保護(hù)膜，覆蓋在材料上，隔離氧與化合物發(fā)生反應(yīng)的目的。阻燃材料具有燃燒溫度下分解成為不揮發(fā)、不氧化的玻璃狀薄膜，覆蓋材料表面，阻止燃燒或使熱量反射出去或降低熱導(dǎo)率，達(dá)到阻燃效果。如磷、硼酸、水合硼酸鹽。其還具有在燃燒溫度下材料表面脫水碳化，形成一層多孔性隔熱焦炭層，達(dá)到阻燃效果。如紅磷處理纖維、銨鹽阻燃劑等。其具有能在中等溫度下立即分解出不燃燒氣體，稀釋可燃性氣體，阻止燃燒反應(yīng)。如有機(jī)含鹵阻燃劑受熱釋放HX不燃燒氣體。其具有在高溫下劇烈分解吸收熱能，降低反應(yīng)環(huán)境溫度，達(dá)到阻燃效果。如氫氧化鋁、氫氧化鎂等。其具有燃燒的分解產(chǎn)物易與活性自由基反應(yīng)，降低某些自由基的濃度，使燃燒中起關(guān)鍵作用的連鎖反應(yīng)不可順利進(jìn)行。如含鹵阻燃劑受熱釋放HX不燃燒氣體，能燃燒過程中的活性自由基HO·反應(yīng)，將燃燒的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)切斷，達(dá)到其效果。
阻燃復(fù)合體系是指以提高塑料燃燒時的氧指數(shù)以及提高塑料自熄性、消煙性為目的，采用多種阻燃劑合其它助劑按一定比例配合而成的體系。體系應(yīng)充分考慮對制品性能的影響，滿足制品性能的要求。應(yīng)依據(jù)樹脂品種特性，綜合考慮阻燃合成本等因數(shù)，使制品達(dá)到所要求的阻燃等級。應(yīng)注重阻燃劑間的協(xié)同作用，阻燃劑為鹵素時為防止其在成型加工中分解，可適當(dāng)加入熱穩(wěn)定劑。應(yīng)盡量選用新型、高效、低毒合多功能阻燃劑。
阻燃劑通過極限氧指數(shù)（LOI)和水平/垂直燃燒試驗考查了磷系阻燃劑對PA6的阻燃效果，PA6/OP體系的LOI隨著阻燃劑添加量的增加而提高。未添加阻燃劑的PA6的LOI為21.2%。當(dāng)添加15%的阻燃劑時，LOI為28.0%。當(dāng)阻燃劑添加量為25%時，PA6/OP體系的LOI大于30%，阻燃級別達(dá)FV-0，優(yōu)良的阻燃表現(xiàn)。添加阻燃劑對PA6有一定的影響，但影響不大。當(dāng)阻燃劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時，PA6的彎曲強(qiáng)度和彎曲模量有所增加，而拉伸強(qiáng)度和沖擊能量有所下降。
由丙基次磷酸鋁和氰尿酸三聚氰胺復(fù)合而成的磷氮阻燃劑對PA6具有良好的阻燃效果。當(dāng)該阻燃劑質(zhì)量分?jǐn)?shù)為25%時，阻燃PA6的LOI達(dá)到30.2%，級別為V-0。熱重分析結(jié)果表明，OP改變了PA6的熱降解過程，燃燒時表面脫水碳化，形成一層多孔性隔熱焦炭層。起到了隔熱隔氧作用。阻燃PA6錐形量熱儀測定數(shù)據(jù)為，PA6燃燒時的熱釋放速率、質(zhì)量損失率和總熱釋放量明顯降低，熱釋放和質(zhì)量損失更加平穩(wěn)。由于阻燃劑顆粒在PA6中分散不均勻，顆粒未完全融化，以致阻燃PA6的拉伸強(qiáng)度和沖擊能量有所下降，而彎曲強(qiáng)度和彎曲模量有所增加。