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氮系阻燃剂的阻燃机理和常见氮系阻燃剂

发布者:苏州和塑美科技有限公司    发布时间:2023-09-04    浏览量:172次

通常认为氮系阻燃剂受热分解后,易放出氨气、氮气、深度氮氧化物、水蒸汽等不燃性气体,这些气体的生成和阻燃剂分解吸热带走大部分热量,极大地降低聚合物的表面温度。

 

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并且这些不燃气体,如氮气,不仅起到了稀释空气中的氧气和高聚物受热分解产生可燃性气体的浓度的作用,还能与空气中氧气反应生成氮气、水及深度的氧化物,在消耗材料表面氧气的同时,达到良好的阻燃效果。

 

目前常见的氮系阻燃剂

 

含氮阻燃剂主要包括3大类:三聚氰胺、双氰胺、胍盐(碳酸胍、磷酸胍、缩合磷酸胍和氨基磺酸胍)及它们的衍生物,特别是磷酸盐类衍生物。

 

1三聚氰胺

 

三聚氰胺常用于制造膨胀型防火涂料中的发泡成分,其发泡效果好,成炭致密。除单独作阻燃剂外,常用的阻燃品种是与酸反应产生的衍生盐,广泛用于PE、PP以及PVC塑料等热塑性、热固性塑料等领域;三聚氰胺与液态磷酸酯合用,广泛应用于阻燃聚氨酯泡沫材料。

 

2 .双氰胺

 

双氰胺主要用于制造胍盐阻燃剂,可以代替三聚氰胺,或者与三聚氰胺结合。欧洲专利报导双氰胺等比例混合,添加量5% ,可使聚酰胺达到UL94 V一0级的阻燃效果,且这种阻燃剂对材料的撕裂强度影响很小。此外,双氰胺可以制造木材防火胶。

 

3. 胍

 

胍盐除了用作药物、染料中间体外,常用作纤维素基质材料的阻燃剂,如木材、纸、纸板等。这类阻燃剂阻燃性能持久,而且吸湿性较无机阻燃剂小得多,装饰性能好,所以广泛应用于制造高档的装饰用木材。除此之外,还可以在膨胀型防火涂料中作为发泡剂的组分。

 

4 氰尿酸三聚氰胺盐(MCA)

 

MCA是由三聚氰胺和三聚氰酸在一定的温度下,以水为介质合成的,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。其阻燃效果好,可以和磷、溴、锑系阻燃剂有良好的协同效应,也可和其他助剂复合使用,取得良好的阻燃效果。从经济的角度出发,做尼龙类材料的阻燃效果最明显。文献报导在尼龙6、尼龙66或他们的共混物中,添加质量分数为10% 的MCA,可达到 UL94 V一0级阻燃标准。


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