Inleiding tot stikstofgebaseerde vlamvertragers vir nylon

Inleiding tot stikstofgebaseerde vlamvertragers vir nylon

Stikstofgebaseerde vlamvertragers word gekenmerk deur lae toksisiteit, nie-korrosiwiteit, termiese en UV-stabiliteit, goeie vlamvertragerdoeltreffendheid en koste-effektiwiteit. Hul nadele sluit egter verwerkingsprobleme en swak verspreiding in die polimeermatriks in. Algemene stikstofgebaseerde vlamvertragers vir nylon sluit in MCA (melamiensianuraat), melamien en MPP (melamienpolifosfaat).

Die vlamvertragende meganisme behels twee aspekte:

1. "Sublimasie en Endotermies" Fisiese Meganisme: Die vlamvertrager verminder die oppervlaktemperatuur van die polimeermateriaal en isoleer dit van lug deur sublimasie en hitte-absorpsie.
2. Katalitiese karbonisering en intumeserende meganisme in die gekondenseerde fase: Die vlamvertrager tree in wisselwerking met nylon, wat direkte karbonisering en uitbreiding bevorder.

MCA vertoon dubbele funksies in die vlamvertragende proses, wat beide karbonisering en skuimvorming bevorder. Die vlamvertragende meganisme en effektiwiteit wissel na gelang van die tipe nylon. Studies oor MCA en MPP in PA6 en PA66 toon dat hierdie vlamvertragers kruisbinding in PA66 veroorsaak, maar degradasie in PA6 bevorder, wat lei tot beter vlamvertragende prestasie in PA66 as in PA6.

1. Melamien-sianuraat (MCA)

MCA word gesintetiseer uit melamien en sianiuriensuur in water, wat 'n waterstofgebonde addukt vorm. Dit is 'n uitstekende halogeenvrye, lae-toksisiteit en lae-rook vlamvertrager wat algemeen in nylonpolimere gebruik word. Tradisionele MCA het egter 'n hoë smeltpunt (ontbind en sublimeer bo 400°C) en kan slegs met harse in vaste deeltjievorm gemeng word, wat lei tot ongelyke verspreiding en groot deeltjiegrootte, wat die doeltreffendheid van vlamvertragers negatief beïnvloed. Daarbenewens funksioneer MCA hoofsaaklik in die gasfase, wat lei tot lae verkolingsvorming en los, nie-beskermende koolstoflae tydens verbranding.

Om hierdie probleme aan te spreek, is molekulêre saamgestelde tegnologie gebruik om MCA te modifiseer deur 'n komplementêre vlamvertragende toevoeging (WEX) in te voer, wat die smeltpunt van MCA verlaag, wat mede-smelting en ultrafyn verspreiding met PA6 moontlik maak. WEX verbeter ook houtskoolvorming tydens verbranding, wat die kwaliteit van die koolstoflaag verbeter en die gekondenseerde fase vlamvertragende effek van MCA versterk, waardeur vlamvertragende materiale met uitstekende werkverrigting geproduseer word.

2. Intumescent Vlamvertrager (IFR)

IFR is 'n beduidende halogeenvrye vlamvertragerstelsel. Die voordele daarvan bo gehalogeneerde vlamvertragers sluit in lae rookuitstoot en nie-giftige gasvrystelling tydens verbranding. Boonop kan die verkolingslaag wat deur IFR gevorm word, gesmelte, brandende polimeer absorbeer, wat druppels en brandverspreiding voorkom.

Sleutelkomponente van IFR sluit in:

• Gasbron (melamien-gebaseerde verbindings)
• Suurbron (fosfor-stikstof vlamvertragers)
• Koolstofbron (nylon self)
• Sinergistiese bymiddels (bv. sinkboraat, aluminiumhidroksied) en antidrupmiddels.

Wanneer die massaverhouding van fosfor-stikstof vlamvertragers tot melamien-gebaseerde verbindings is:

• Onder 1%: Onvoldoende vlamvertragende effek.
• Bo 30%: Vervlugtiging vind plaas tydens verwerking.
• Tussen 1%–30% (veral 7%–20%): Optimale vlamvertragende werkverrigting sonder om die verwerkbaarheid te beïnvloed.

  More info., pls contact lucy@taifeng-fr.com