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    Shanghai Sunny New Technology Development Co.,Ltd.

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    阻燃尼龍的應用及其環保阻燃劑的研發趨勢

    目前,我國倡導節能環保型的社會發展模式,將“工程塑料、功能高分子材料、復合材料和低成本化新型塑料合金”設立為產業結構調整的重要項目,這也推動了工程塑料在電子電器、汽車、家電和建筑等領域的應用。

     

    隨著世界范圍內防火標準的日趨嚴格及國民自身安全環保意識的提升,工程塑料在高溫、高電壓等嚴格環境中能否維持其穩定、優異的阻燃性能就成為了大家關注的焦點。

     

    尼龍是一種重要的工程塑料,其產量居五大工程塑料之首,分子主鏈由重復的酰胺基團(NH-CO) 所組成。尼龍不僅具有出色的機械性能和化學穩定性,同時具有耐熱、耐磨、輕質、絕緣等特點。常見阻燃級尼龍可分為非增強阻燃尼龍和玻纖增強阻燃尼龍,其應 用領域包括接線柱、線圈軸、插頭、開關裝置、電路板、大功率斷路器、配電盤、連接器、繼電器、傳感器、電視機外殼、接插件風扇、車燈外殼、電動工具配件、 塑料板材和高鐵波紋管等。

    圖1.  阻燃尼龍應用實例

     

    阻燃尼龍可通過三種方式制?。阂?添加阻燃劑;二.將阻燃基團接枝到聚合物主鏈或側鏈上;三.在尼龍聚合過程中加入阻燃單體進行共聚反應。上述三種方法中以添加阻燃劑的方式最為簡便,也是目前主流的阻燃尼龍制取方法。

     

    尼龍用阻燃劑大致可分為鹵系、氮系、無機化合物和含磷阻燃劑等幾類,不同阻燃劑的阻燃機理及阻燃效果也大不相同。隨著歐盟出臺ROHS及WEEE條例,許多公司加大了對阻燃材料中有害成分的重視程度,這也對尼龍用阻燃劑的環保性提出了更高的要求。環保安全阻燃劑的開發越來越受重視。

     

    一.  無鹵化趨勢

    鹵系阻燃劑雖具有出色的阻燃效果,但在燃燒時會產生大量的煙和有毒且具腐蝕性的氣體,對環境造成嚴重污染,甚至威脅到了人們的生命安全。近幾年,歐美等國家相距出臺相關環保安全條例,嚴格限制鹵系阻燃劑的使用,加快無鹵阻燃劑的開發進程。

    ①無機阻燃劑:以Mg(OH)2和Al(OH)3為主,該類阻燃劑來源廣泛,但阻燃效果較差。國內外的研究主要集中于該類阻燃劑的超細化、微膠囊,以期克服大量添加無機阻燃劑所導致的性能下降的缺陷。

    ②.紅磷阻燃:紅磷具有較高的阻燃效率,通過微膠囊化可解決紅磷吸潮、易爆炸的問題。

    ③.膨脹性阻燃劑:該類阻燃劑發煙量少、不產生有害氣體,是阻燃劑無鹵化研發的可行方向。

     

    二.  抑煙化、減少有害氣體的趨勢

    火災是目前威脅公眾安全和發展的主要災害之一。而據統計,火災中80%的傷亡事故源自于材料熱解產生的有害氣體和煙霧所導致的窒息現象。

    圖2. 火災產生的大量濃煙

     

    開發具有低煙氣釋放量的環保阻燃劑成為近年來阻燃領域的一個重要課題。目前人們主要通過添加金屬氧化物和過度金屬氧化物來充當抑煙劑。此外無機填料如Al(OH)3和Mg(OH)2在具有阻燃作用的同時也能起到一定的抑煙效果。

     

    目前,世界發達國家已普遍采用磷、無機體系類的環保阻燃劑,而我國仍以污染較大、毒性較高的鹵系阻燃劑為主,這與國家環保政策要求和安全生產理念相悖。加強環保類無鹵阻燃劑的開發是當前的重中之重。

     

    在此,我們呼吁科學院加強與改性工程行業專家之間的溝通交流,促進改性塑料行業的自主創新和健康發展,提升我國工程塑料的競爭力,真正實現節能環保健康的社會發展模式。

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