種云勝 ,王立巖 ,別致 ,王萌 ,白金

(1.沈陽工業(yè)大學(xué),石油化工學(xué)院,遼寧 遼陽 111003；2.遼陽康達(dá)塑膠樹脂有限公司,遼寧 遼陽 111003)

0 前言

隨著高分子改性和多種新型功能性材料在建材、交通、汽車零部件、家用器件、機(jī)械、電纜、現(xiàn)代新型高檔的家具建材制品和現(xiàn)代軍用的航空航天器系統(tǒng)部件等在國(guó)防及其各個(gè)軍事安全的領(lǐng)域里得到的日益逐步得到廣泛關(guān)注與應(yīng)用，由高分子聚合物易燃等缺陷可能導(dǎo)致和產(chǎn)生潛在的重危特大危險(xiǎn)失火事件將直接引起事故造成潛在的嚴(yán)重社會(huì)經(jīng)濟(jì)損失和死亡嚴(yán)重人員直接造成傷亡事故數(shù)量近幾年也將逐步增加呈持續(xù)顯著直線上升態(tài)勢(shì)之總趨勢(shì)。預(yù)防遏制重中特大化學(xué)品火災(zāi)，是構(gòu)成當(dāng)前現(xiàn)代乃至國(guó)際社會(huì)化學(xué)消防爆炸安全科學(xué)技術(shù)研究重點(diǎn)的重要其中又一個(gè)新方向研究?jī)?nèi)容。因此如何快速有效的提升化學(xué)合成高分子材料及工業(yè)天然合成高分子材料的阻燃性己成為一個(gè)迫切解決的問題[1]。阻燃劑同時(shí)也是在生產(chǎn)合成阻燃尼龍產(chǎn)品時(shí)需要的其中一類的重要輔助合成的原材料，由于這些阻燃劑成分本身與其它合成材料化合物間存在著的存在著這兩種完全不同物理性質(zhì)上的相互的結(jié)合及使用組合方式，就會(huì)對(duì)著這些材料混合物自身的阻燃防火阻燃性能上會(huì)產(chǎn)生的一些不同的影響，從而最終能夠最終達(dá)到的阻燃防火，阻燃防火的阻燃效果上當(dāng)然也就都會(huì)不同。因此尼龍阻燃劑材料的各種基本的種類、結(jié)構(gòu)性能要求以及阻燃尼龍產(chǎn)品與尼龍尼龍合金材料的性能相互搭配結(jié)合的使用和方式的選擇方法等因素均能對(duì)阻燃尼龍基體及本身制品的結(jié)構(gòu)安全性能要求等因素影響較大。尼龍是通過縮聚合成工藝法制得的聚己二酸己二胺，由于在其尼龍長(zhǎng)鏈結(jié)構(gòu)的內(nèi)部有一個(gè)獨(dú)特的結(jié)構(gòu)的分子結(jié)構(gòu)而能使得其尼龍復(fù)合材料本身具有著許多更加優(yōu)異的機(jī)械性能，被人稱它為一類新型高性能工程材料，例如稱其有高剛性、高溫耐熱性、高熱變形等特性。基于其優(yōu)異的高效安全的工程力學(xué)性能近年長(zhǎng)在世界各種應(yīng)用工程方面均已普遍得到應(yīng)用了的相當(dāng)?shù)匮杆賾?yīng)用和快速發(fā)展已經(jīng)獲得很廣泛地深入全面地廣泛地被應(yīng)用生在了航天科技和民用航空、建筑建材、交通工程技術(shù)等行業(yè)的許多專業(yè)方面[2～3]。雖然尼龍具有著優(yōu)異的機(jī)械力學(xué)性能，但是因?yàn)樗旧碓诨瘜W(xué)燃燒性質(zhì)方面是屬于高可燃物，并且同時(shí)在燃燒時(shí)還具有融滴等現(xiàn)象，具有了很大程度的安全潛在危險(xiǎn)[4]。對(duì)單純尼龍進(jìn)行了垂直燃燒性能的測(cè)定燃燒性能為UL-94 的V-0 等級(jí)，LOI 值大于24%，因此尼龍的阻燃新技術(shù)已成為引發(fā)了全球眾多科學(xué)家的共同關(guān)注并探討研究的一項(xiàng)熱點(diǎn)[5]。近年來，隨著全球環(huán)保綠色發(fā)展和無碳鹵化的呼聲也越來越高，綠色環(huán)保阻燃劑已經(jīng)深受大家稱贊及認(rèn)可，綠色環(huán)保阻燃劑具有阻燃高效、非鹵化、無毒、低煙、環(huán)保也是當(dāng)今的我國(guó)新型阻燃劑產(chǎn)業(yè)發(fā)展中的一大主要方向。圖1是聚合物燃燒過程反應(yīng)示意圖。

圖1 聚合物燃燒過程反應(yīng)示意圖

1 阻燃劑的種類

阻燃助劑是能夠阻截燃燒材料發(fā)生燃燒分解及能抑制燃燒火焰向上傳播火焰的阻燃劑[6]。截至到中國(guó)目前的市場(chǎng)情況為止，添加類型的阻燃助劑產(chǎn)品至今仍是構(gòu)成我國(guó)目前阻燃劑市場(chǎng)結(jié)構(gòu)整體上始終存在矛盾的一類市場(chǎng)主要產(chǎn)品，添加類型的阻燃高分子材料工藝技術(shù)雖相較于傳統(tǒng)方法簡(jiǎn)單，能做到基本地滿足傳統(tǒng)阻燃材料工藝要求而生產(chǎn)制造的阻燃新型的阻燃劑種類數(shù)目亦就較多，但是這卻也容易會(huì)造成或影響涉及到該材料整體上的物理力學(xué)性能和加工特性及其各種特殊應(yīng)用和安全性能,還往往都存在著分散程度分布不均勻、基體相容性缺陷嚴(yán)重和界面力都不是很接近理想值等多種嚴(yán)重問題相繼出現(xiàn)。反應(yīng)類型阻燃劑特征是它可以較迅速的使上述各種高分子材料混合物中獲得了一個(gè)相對(duì)較低溫和較為持久且良好穩(wěn)定的反應(yīng)和阻燃效果，而且對(duì)反應(yīng)材料毒性程度也相當(dāng)?shù)?、?duì)這各類反應(yīng)高分子材料混合物中的反應(yīng)界面力發(fā)生的影響作用亦較小，但是生產(chǎn)工藝較繁瑣不易操作。根據(jù)主要阻燃物質(zhì)中元素的類型不同，阻燃劑主要可進(jìn)一步分為溴元素系、氯元素系、有機(jī)磷系、有機(jī)硅鈣系、鎂系和金屬鋁系等。根據(jù)物質(zhì)是否還原為活性有機(jī)物的分類與標(biāo)準(zhǔn)一般物質(zhì)可再分為一般有機(jī)阻燃劑和普通無機(jī)阻燃劑等兩類[7]。近這兩年多以來，追求更加安全和高效、無毒、低黑煙、無污染的生產(chǎn)和高效清潔、無灰塵操作的新型阻燃劑產(chǎn)品已漸漸開始發(fā)展成為國(guó)內(nèi)有機(jī)及阻燃環(huán)保化學(xué)品領(lǐng)域技術(shù)與發(fā)展研究新突破的一項(xiàng)最具主要關(guān)注動(dòng)態(tài)[8]。

2 阻燃劑在聚酰胺中的應(yīng)用

2.1 無機(jī)阻燃劑

無機(jī)阻燃劑主要是指作為一種半天然和環(huán)保型復(fù)合助劑，使用對(duì)象也會(huì)非常廣泛。目前Mg(OH)2、Al(OH)3等氫氧化物類仍是我國(guó)最普遍為主要工業(yè)應(yīng)用對(duì)象的一類新型天然無機(jī)復(fù)合阻燃劑。以Mg(OH)2為一個(gè)典型物例，它至少可分別具有增強(qiáng)性、阻燃性和抑煙劑等共3 種的使用功能，其主要物理與阻燃氧化反應(yīng)的機(jī)理大致分別是: 強(qiáng)熱氧化的吸熱性交聯(lián)反應(yīng)，可實(shí)現(xiàn)瞬間交聯(lián)對(duì)高溫高分子材料起慢冷卻過渡到高溫快速冷卻過程的中間過渡的作用，同時(shí)由于交聯(lián)反應(yīng)發(fā)生后所產(chǎn)生釋放出來大量的低飽和高溫水蒸氣也同樣可以實(shí)現(xiàn)暫時(shí)氧化濃縮出部分的可燃及有害氣體，抑制部分高溫燃燒中產(chǎn)物的燃燒分解及其伸展，且同時(shí)由于氧化更生分解出來部分的高溫耐火有機(jī)金屬氧化物因此也具有較高的阻燃材料的阻燃氧化活性，它本身就會(huì)在瞬間迅速發(fā)生化學(xué)變化在高溫聚合物溶液中產(chǎn)生的強(qiáng)的熱氧離解及交聯(lián)，在這些高溫高分子材料表面能迅速氧化形成一層厚厚一層的又一層未碳化形成的膜，碳化的膜表面則還會(huì)迅速明顯的減弱在火焰和燃燒中高溫時(shí)所引起的熱對(duì)流的傳熱的效應(yīng)和熱傳質(zhì)的效應(yīng)，從而就最終地起到了保溫阻燃絕熱的作用。

無機(jī)阻燃劑添加高分子材料中的無機(jī)類型在目前也并都并不是十分地很多,而且又因?yàn)槟壳按蠖鄶?shù)有機(jī)高分子阻燃劑材料也都是在先是以一種化學(xué)物理的聚合的工藝方法來添加到了聚酰胺復(fù)合材料體系中，物理上的分散的聚合狀態(tài)條件下與這種有機(jī)的高聚物之間沒有很充分地的混合，進(jìn)而這種高分子復(fù)合阻燃劑似乎也便沒有能夠再繼續(xù)被繼續(xù)得到更為廣泛深入的有效地發(fā)展應(yīng)用。常見到的幾種常見新型無機(jī)阻燃劑材料種類大致有磷酸、硼酸、磷酸鈉對(duì)二氯氫氨、硼砂鈉等[9～10]。金雪峰[11]等研究論文分別提出尼龍和尼龍66 等兩個(gè)產(chǎn)品為體系添加以次磷酸鹽阻燃增強(qiáng)，研究著重考察研究了四氧化鐵鹽(Fe2O3) 三個(gè)組分及其對(duì)提高該阻燃體系材料的阻燃與分解等性能及其產(chǎn)生效應(yīng)的一系列綜合因素影響，通過錐形量熱儀數(shù)據(jù)的分析、熱解失重?cái)?shù)據(jù)的分析以及形貌圖的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)了其中的Fe2O3組分對(duì)次磷酸鹽阻燃和增強(qiáng)型PA66 體系的阻燃有一種比較明顯且有效持久的阻燃促進(jìn)反應(yīng)和分解的作用，穩(wěn)固的多孔炭化層有效持久的燃燒阻斷限制了可燃或有害氣體分子能量的迅速釋放的速度峰最高值及有害氣體熱量分子之間的能量快速的傳遞，顯著程度地可以降低阻隔體系中的可燃有害氣體熱分子快速放熱的速率。以Exolit OP 1312 M1 阻燃指數(shù)為玻纖含量30% 的GRPA66，當(dāng)阻燃助劑添加用量?jī)H約為阻燃基材重量18% 時(shí)，材料燃燒性能等級(jí)基本就可以完全做到UL94V-0 級(jí)，以BPS 阻燃及比以RP 阻燃均可以低近50% 明燃系數(shù)約為D4 min。材料密度指數(shù)及漏電起痕指數(shù)值等性能均可能完全與未被阻燃處理的阻燃基材幾乎完全相同，熔指雖然比阻燃基材降低了近30% 但還是可以顯著的高于以BPS 及RP 阻燃者。拉伸的強(qiáng)度系數(shù)及抗沖擊性強(qiáng)度指數(shù)均遠(yuǎn)較未用作阻燃基材使用的GRPA66 降低了近20%，且未使用阻燃材料的材料光澤度指數(shù)及透明度也相對(duì)的較好[12]。隨著無鹵阻燃助劑添加比例的逐漸的增加，增強(qiáng)類材料如尼龍66 的UL94 等級(jí)阻燃強(qiáng)度會(huì)顯著地提高，余焰時(shí)間將顯著的變的比較短，當(dāng)無鹵阻燃劑的總添加比列的平均僅為20% 左右時(shí)，無鹵阻燃劑增強(qiáng)材料體系中尼龍66 的UL94 的阻燃性能等級(jí)就可以達(dá)到UL94V-0 級(jí)，力學(xué)性能中的簡(jiǎn)支梁的缺口沖擊強(qiáng)度平均約為7.5kJ/m2[13]。Levchik 等人[14]等人研究工作揭示出了在尼龍6 中采用紅磷與多種其它阻燃助劑混合物同時(shí)具有的相互促進(jìn)的阻燃效果和阻燃性能等重要作用。Lvchick S V[15]在尼龍中份添加3 分赤磷和1 份Mg(OH)2等阻燃助劑復(fù)配使用，二者的總成分含量共約占樹脂材料中總量的總體積分?jǐn)?shù)比例的約占20%～50% 之間，可保證生產(chǎn)和得到制品的各項(xiàng)綜合性技術(shù)指標(biāo)能質(zhì)量更加的好、材料阻燃性能等級(jí)分別可以達(dá)到國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的UL94V-0 級(jí)的要求和中國(guó)標(biāo)準(zhǔn)的CTI 值的要求不超過或小于電源400V電流產(chǎn)生的高聚物。

2.2 有機(jī)阻燃劑

2.2.1 磷系阻燃劑

磷酸酯類阻燃劑材料中一般根據(jù)它內(nèi)部是否會(huì)單獨(dú)或含有的少量無機(jī)鹵素化合物而分別可再分為單質(zhì)含無鹵磷酸酯元素的材料和復(fù)合含無鹵磷酸酯成分的產(chǎn)品兩種類型。非鹵磷酸酯產(chǎn)品不需要單獨(dú)含有其它少量的鹵元素，不存在于其他的對(duì)燃燒場(chǎng)所環(huán)境中易燃產(chǎn)生具有任何的污染與危險(xiǎn)因素的揮發(fā)性有機(jī)金屬含鹵化合物，成為是當(dāng)今在國(guó)內(nèi)外防火涂料領(lǐng)域科技迅速發(fā)展中探索到的又另外又一個(gè)技術(shù)新道路。聚磷酸三苯酯、磷酸異三唑甲苯磺酯、磷酸三烯丙酯等都是非鹵型的聚磷酸酯衍生物其主要原料品種有還有有十幾個(gè)品種，然而因?yàn)槠渲泻性S多組分無鹵型磷酸酯的產(chǎn)品也存在了溶劑揮發(fā)性度較大耐熱低溫性能低和與分子相容的性能會(huì)差一些等諸多的質(zhì)量缺陷，使其在非鹵型的聚合物磷酸酯類產(chǎn)品內(nèi)的生產(chǎn)廣泛與應(yīng)用均受到嚴(yán)重限局限。依據(jù)瑞士聯(lián)邦一家大型公司在1968年開發(fā)成功的具有超低毒性、低粘性、無氣味、符合耐光要求、綠色環(huán)保、耐紫外、耐低溫性和抗應(yīng)力開裂性能比較好等主要特點(diǎn)的磷酸三異丙苯酯[16]，并且制備生產(chǎn)時(shí)工藝易操作，原料的渠道來源廣，廣泛應(yīng)用于各種有機(jī)高分子、無機(jī)高分子、天然高分子等各個(gè)領(lǐng)域材料制品的阻燃。楊敏芬[17]等研究表明：極限含氧指數(shù)隨著阻燃劑添加比列的增加而增加，當(dāng)雙(2-羧基乙基) 磷酸一己二胺添加量為6 %(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 時(shí),其LOI 值可以達(dá)到27.8% UL-94 等級(jí)測(cè)試表明：當(dāng)雙(2-羧基乙基) 磷酸一己二胺添加比列高于2 %(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 時(shí)，阻燃尼龍66 的熔滴現(xiàn)象有了顯著的改善以通過UL-94 的V-0 等級(jí)。王章郁等[18]人在尼龍單體的66 聚合時(shí)添加自己首先可自行合成或篩選出添加過量了的三聚氰胺聚磷酸鹽單體(MPP) 進(jìn)行聚合，測(cè)試的研究及結(jié)果研究均一致表現(xiàn)出當(dāng)該單體內(nèi)MPP 的總添加量達(dá)到了25%(質(zhì)量分?jǐn)?shù)) 或以上水平時(shí)，阻燃與防護(hù)性能等級(jí)的最高值可達(dá)到直接或達(dá)到了國(guó)際UL94 等級(jí)V-0 級(jí)，然而聚酰胺復(fù)合材料的最大拉伸屈服極限強(qiáng)度可為120 MPa，受外時(shí)沖擊韌性強(qiáng)度值可為6.7 kJ/m2。具有非毒、低鹵素、低濃煙、環(huán)保及無重金屬污染物質(zhì)等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)的磷系類型阻燃劑，且又是眾多有機(jī)高分子阻燃劑類中的最不可缺少的復(fù)雜多樣的其中一種，它或?qū)?huì)逐步成為人類目前研究的新研究方向。

2.2.2 氮系阻燃劑

目前我國(guó)可大規(guī)模使用及推廣應(yīng)用到工程應(yīng)用領(lǐng)域的是氮系阻燃劑，其中三聚氰胺樹脂類及其相應(yīng)的衍生物時(shí)含氮系阻燃劑類型品種較主要的，其較顯著著特點(diǎn)之一則應(yīng)在于使其的阻燃與分解燃燒效率系數(shù)都較高、完全無害、無毒、成本更便宜。氮系阻燃劑的主要氧化作用機(jī)理涉及兩個(gè)到至少三個(gè)主要?dú)庀鄼C(jī)理: 含價(jià)氧氮化物通常會(huì)先在高溫火焰的燃燒在交換中發(fā)生逐漸地分解氧化并反應(yīng)生成含NH3和游離N2及放出大量含NO、水蒸氣等含氮原子不燃?xì)怏w，在吸取熱量降溫冷卻的同時(shí)可大大降低氧氣的濃度。含氮系阻燃劑是具有反應(yīng)低毒、相對(duì)差的揮發(fā)性、穩(wěn)定性很高特點(diǎn)的一種新型的阻燃助劑。氮系阻燃劑主要品種有三嗪亞環(huán)酮化合物、三聚氰類衍生物等。Gijsma 等[19]人還研究聚酰胺中添加了MCA 后對(duì)聚酰胺性能有顯著影響，研究報(bào)告表明：尼龍中合理加入MCA 既可以大大解決了尼龍燃料在正常燃燒工作時(shí)造成的滴落著火現(xiàn)象，同時(shí)對(duì)它自身的阻燃性能效果發(fā)揮也可以很好燃燒等級(jí)可以達(dá)到UL94V-0 級(jí)，LOI 值可以大于31.0%。王淇等[20]在阻燃尼龍塑料PA66 中添加了采用了自有的專利技術(shù)制備新型的高分散類型MCA 聚合物(FS-MCA) 用于PA66 阻燃，利用聚FS-MCA 聚顆粒層間相互結(jié)合反應(yīng)力小、聚集后顆粒結(jié)構(gòu)均勻蓬松穩(wěn)定的優(yōu)異特點(diǎn)，使阻燃劑分子在高分子PA66 樹脂中可以達(dá)到高效均勻的細(xì)小分散，有效提高了MCA 阻燃PA66 體系的阻燃及力學(xué)性能。Dian Luo[21]通過對(duì)低分子量尼龍進(jìn)行表面處理,成功制備了表面能和流動(dòng)能較低的改性MCA。與傳統(tǒng)MCA 相比，改性MCA 具有特殊的表面性能，更容易在PA66 樹脂中流動(dòng)和分散。在PA66 基體中添加相應(yīng)的改性后的MCA 阻燃劑具有更高的流動(dòng)性、更好的阻燃性以及增強(qiáng)的力學(xué)性能屬性。因此改進(jìn)后的MCA可以克服傳統(tǒng)MCA 的弊端。它提供了一種很有前途的技術(shù)，通過使用這種改性MCA 制備出綜合性能優(yōu)異的阻燃增強(qiáng)PA66。

2.2.3 磷一氮膨脹型阻燃劑

膨脹型阻燃劑的原理主要是指通過利用這三個(gè)完全不同理化性質(zhì)上的材料阻燃性元素在阻截了材料氣體的繼續(xù)燃燒過程發(fā)生改變時(shí)也可以由各自的單獨(dú)組分起作用加到阻燃材料的燃燒效果中去來從而達(dá)到實(shí)現(xiàn)真正的阻止了可燃材料氣體的繼續(xù)的膨脹與燃燒主要作用成分也是分別由碳源、酸源、氣源這三部分完成。我們平時(shí)通常我們都是能知道的碳源顧名思義就是指燃燒材料分子結(jié)構(gòu)中的所包含有的幾乎全部碳，含碳材料一般也屬于一種可燃性材料但是因?yàn)樘妓谋旧砘瘜W(xué)性質(zhì)在進(jìn)行高溫氣體燃燒等過程分解后通常都會(huì)逐漸析出來形成另外一個(gè)碳層來作為阻截氧氣進(jìn)入燃燒等過程分解后剩余的氣體燃燒材料中形成的一個(gè)碳熔液滴。酸源顧名思義即指現(xiàn)在的我們?nèi)粘４蠖鄶?shù)所用加工過的聚磷酸鹽類，一些含聚磷化合物的高溫氣體阻燃劑可以在進(jìn)行高溫燃燒反應(yīng)過程時(shí)可以析出所形成氣體的聚磷酸鹽氣體來填充依靠在該可燃高分子材料骨架上的材料表面以有效阻截對(duì)該阻燃材料進(jìn)行的火焰繼續(xù)進(jìn)行低溫的燃燒，氣源顧名思義就是指低溫燃燒時(shí)材料分子結(jié)構(gòu)骨架中會(huì)含有這樣一些的氣體基團(tuán)可以阻截在進(jìn)行低溫的燃燒的過程時(shí)會(huì)釋放逸出這樣一些氣體的一種惰性氣體以進(jìn)一步稀釋在高溫下燃燒的材料表面殘留的有害空氣以進(jìn)一步達(dá)到阻燃和隔熱的雙重阻燃保護(hù)效果。張緒杰等[22]合成開發(fā)出的一種環(huán)保綠色高效的磷氮系阻燃助劑可以用于阻燃尼龍的后期阻燃，制備生產(chǎn)出來后的后期阻燃產(chǎn)品尼龍的燃燒溫度能夠達(dá)到歐盟UL94 達(dá)到V-0 級(jí)，解決掉了尼龍產(chǎn)品在后期燃燒過程時(shí)常見的燃燒熔滴情況，但是在這種高效的阻燃劑結(jié)構(gòu)材料中由于存在大量芳烴結(jié)構(gòu)，在生產(chǎn)尼龍產(chǎn)品的后期阻燃紡織系統(tǒng)中會(huì)由于大量苯環(huán)含量的特殊原因造成極高易爆斷，所以目前我國(guó)有關(guān)氮磷系化合物的阻燃劑配方設(shè)計(jì)問題還有很多留待于繼續(xù)的改善。磷-氮膨脹型阻燃劑的初始加熱及分解的反應(yīng)的溫度范圍一般都約為200℃，240 ℃時(shí)左右時(shí)分解熱失重量達(dá)到了5%，378 ℃時(shí)左右時(shí)分熱解反應(yīng)的速率范圍也可以達(dá)到當(dāng)時(shí)世界范圍最大，最終結(jié)果可以是在分解溫度范圍約達(dá)600℃左右時(shí)阻燃劑的加熱分解可以全部同時(shí)完成，質(zhì)量保持率也會(huì)達(dá)到了約為36.5%。李霞等[23]人首先合成測(cè)得到了一種氮磷系阻燃劑結(jié)構(gòu)中存在兩個(gè)羧基，讓人們使用后它會(huì)再進(jìn)一步與環(huán)磷二胺進(jìn)行反應(yīng)分解而再生成一個(gè)阻燃劑鹽，最后合成出一個(gè)尼龍66 阻燃的化合物。實(shí)驗(yàn)檢測(cè)也表明：其LOI ≥27.14%，垂直燃燒實(shí)驗(yàn)的測(cè)定所得的檢測(cè)結(jié)果也為UL94V-0 等級(jí)。而且在垂直燃燒過程時(shí)還會(huì)看到逐漸地在材料表面上逐漸形成出了質(zhì)地較軟致密厚度均勻厚的碳化層，解決了垂直燃燒過程的滴落的現(xiàn)象。磷-氮膨脹型阻燃劑形成炭層如圖2所示。

圖2 磷一氮膨脹型阻燃劑形成炭層過程示意圖

3 結(jié)論與展望

無鹵阻燃劑的出現(xiàn)，使阻燃聚酰胺產(chǎn)品在正常燃燒操作時(shí)也不會(huì)再次產(chǎn)生其他對(duì)人體、環(huán)境產(chǎn)生有害反應(yīng)的任何物質(zhì)，聚酰胺無鹵阻燃產(chǎn)品系列也便逐步成為市場(chǎng)了一款熱銷型產(chǎn)品，無鹵阻燃劑中紅磷和三聚氰胺酸鹽類是聚酰胺產(chǎn)品行業(yè)中目前市場(chǎng)應(yīng)用開發(fā)前景相對(duì)較高深廣的兩類。紅磷具有很高的阻燃及分解的效率并因此也就能有效大幅的改善阻燃及制品材料本身固有的阻熱與抗電弧性，但目前鑒于對(duì)其儲(chǔ)存運(yùn)輸?shù)膬?chǔ)存運(yùn)輸方式及在產(chǎn)品顏色方面仍存在著的某些技術(shù)局限也已是大大的受到限制而影響到了目前對(duì)其產(chǎn)品因顏色問題在尼龍中的普遍的應(yīng)用，一般的也僅只是被應(yīng)用于尼龍6 中。三聚氰胺尿酸鹽類是另外一種在聚酰胺中主要使用的一種新型無鹵阻燃劑，主要活性組分可能是三聚氰胺鹽類衍生物和磷酸鹽類衍生物，它們盡管具有著較好的阻燃性能，但較差熱的穩(wěn)定性，且往往由于其易氧化吸潮作用而會(huì)使得這些成品長(zhǎng)期在高潮濕溫度環(huán)境作用下電蝕性能相對(duì)較差。本文中綜述使用的其它幾種常見無鹵無機(jī)阻燃劑材料雖然兩者都各具有各自的特殊性及優(yōu)點(diǎn)，但都同樣都存在自身阻燃的效率非常低、與材料界面結(jié)合力也差很多、添加量大且對(duì)性能削減較大等一系列問題，所以僅靠單一無機(jī)種類阻燃助劑或者有機(jī)種類的阻燃助劑的使用阻燃效果又往往并不理想。因此，更多學(xué)者的后續(xù)研究則傾向于通過使用將2 種或甚至2 種以上的阻燃劑復(fù)配組合方法使用不同性能阻燃助劑相復(fù)合，利用各其自身優(yōu)點(diǎn)從而產(chǎn)生多種相互協(xié)同促進(jìn)作用，進(jìn)而能夠得到更高的綜合阻燃性能等級(jí)，目前氮-磷系阻燃劑復(fù)合阻燃的效率較高、市場(chǎng)生產(chǎn)儲(chǔ)備較多且產(chǎn)品綠色環(huán)保無污染。因此，氮磷阻燃劑也是中國(guó)未來在高分子材料阻燃領(lǐng)域一個(gè)最主要值得人們關(guān)注研究的未來發(fā)展方向。目前市場(chǎng)各種新型阻燃劑也大量涌現(xiàn)值得后續(xù)研究。