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阻燃尼龙起作用的5种方式

作者: 来源: 发布于:2019-4-25 14:14:10
在日常生活中,我们会常常见到尼龙两个字,比如我们的衣服面料大部分都是含有尼龙成分的,这些尼龙成分就是纺丝级的尼龙,在解放初期为替代棉花立下了汗马功劳。尼龙作为一种重要的工程塑料,具有耐磨耐油自润滑等优点,但其自身具备一定的可燃性,因此在一定程度上限制了它的使用,尤其是电子电气、汽车等行业对阻燃性能的要求较高,也正是这方面的需求,阻燃尼龙的发展阔步向前。

尼龙本身是据欧一定程度阻燃型的,属于最低级阻燃,但这往往满足不了大家的需求,阻燃尼龙是在尼龙原料中添加阻燃剂完成的,其中真正起作用的就是阻燃剂。阻燃剂是一种能够提高易燃或可燃材料难燃性、自熄性或消烟性的助剂,是重要的精细化工产品和合成材料的主要助剂之一。近年来,随着防火安全标准的日益严格,全球阻燃剂用量一直呈上升趋势。所谓"阻燃",并不是指材料不燃烧,而是使材料在火焰中能降低其可燃性,减缓火焰蔓延速度,不形成大面积燃烧,而离开火焰后,能很快自熄,没有续燃和阴燃现象发生。阻燃剂主要通过吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、气体稀释作用等发挥阻燃效果。

阻燃尼龙起作用有5种方式,这也是阻燃尼龙的反应机理:

1、吸热作用
在高温条件下,在高温条件下,阻燃剂能够强烈地吸收燃烧过程中放出的热量,降低可燃物的表面温度,减少辐射到燃烧表面和作用于自由基的热量,可燃性气体的生成被有效抑制,燃烧的蔓延被阻止。

2、覆盖作用
在高温下,阻燃剂能形成泡沫状或玻璃状覆盖层,可以隔热、隔氧,并阻止可燃气体向外逸出,从而达到阻燃目的。

3、抑制链反应
阻燃剂可在气相燃烧区中捕捉燃烧反应中的自由基,抑制火焰的传播,使火焰的密度下降,最终使燃烧反应终止。

4、气体稀释作用
阻燃剂受热分解释放出不燃性气体,如二氧化碳、二氧化硫、氮气等,使材料裂解生成的可燃性气体被稀释到燃烧极限一下,或使火焰中心处部分区域的氧气不足,抑制燃烧的继续。例如含卤阻燃剂在受热和燃烧过程中生成不燃性气体齒化氢,稀释周围的空气,能够起到阻燃作用。

5、凝聚相阻燃
在凝聚相反应区,阻燃剂可改变材料的热裂解过程,促使材料发生脱水、缩合、环化、交联等反应,直至炭化,使炭化残渣增加,可燃性气体减少,起到阻燃作用。

目前,对于尼龙材料的阻燃改性通常分为含卤阻燃改性和无卤阻燃改性,而尼龙阻燃性能的关键指标可以通过极限 氧指数(LOI )法、UL94燃烧法,灼热丝法等进行评估。根据目前市场的应用需求,阻燃尼龙材料的极限氧指数指标需要达到28%以上;根据美国UL94标准,阻燃尼龙材料通常要求达到V-0级才能有更广泛的用途;根据阻燃类电子电器IEC60335的标准要求,要求的阻燃尼龙材料灼热丝燃烧指数(GWFI)达到960℃,灼热丝发火温度(GWIT)达到775℃;根据电子电工标准要求,高端阻燃尼龙材料的相对漏电起痕指数(CTI)达到500 V以上。


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