目前阻燃PA主要有鹵/銻或其它阻燃協(xié)同體系、紅磷或三聚氰胺類的無鹵阻燃體系。從量的角度來說,鹵/銻協(xié)同體系仍然是使用較廣泛的PA阻燃體系。在歐洲和亞洲的一些地區(qū),人們正在致力于尋找鹵素阻燃劑的替代品。但通常說這些替代體系一般都存在熱穩(wěn)定性低或吸潮等問題。對于紅磷來說,還有儲存的問題,因其本身為易燃品。
以下是尼龍中所使用的主要各大阻燃體系以及它們各自的優(yōu)缺點。
(1) 含鹵阻燃體系
其中更重要的也是在國外應(yīng)用較廣的一種就是溴化苯乙烯聚合物,它具有極其優(yōu)越的熱穩(wěn)定性,并且由于它與PA是熔融可混的,因而在加工過程中具有很好的流動性。此外,用它制備的阻燃PA還具有優(yōu)越的電性能和較好的物理力學(xué)性能。這種阻燃劑的局限性在于光穩(wěn)定性較差且與PA尚不能完全相容。另外其成本與目前本土應(yīng)用較廣的十溴聯(lián)苯醚相比較高。另外一種在PA中應(yīng)用了許多年的阻燃劑就是敵可燃,它是一種含氯的阻燃劑,具有較高的阻燃效率和電性能,但其在熱穩(wěn)定性方面的局限性使之僅適用于加工溫度較低的尼龍阻燃體系。
目前在本土應(yīng)用較廣的阻燃劑就是十溴聯(lián)苯醚,由于其較高的溴含量而對PA具有較高的阻燃效率,是較經(jīng)濟的一種阻燃劑。但由于它是一種填料型阻燃劑,因而對加工流動性及產(chǎn)品的物理力學(xué)性能有很大的負面影響。此外,其熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性也教差。近幾年來,人們開發(fā)的在尼龍阻燃方面使用的一種新阻燃劑為十溴二苯氧基乙烷,它與十溴聯(lián)苯醚具有相同的溴含量和同樣高的阻燃效率,且與溴化苯乙烯聚合物一樣無DPO(即所謂的二惡英)的問題。此外,它還具有較好的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性。其局限性在于它與十溴聯(lián)苯醚一樣同屬填料型阻燃劑,與聚合物相容性較差,因而加工流動性和制品的物理力學(xué)性能較差。此外與十溴聯(lián)苯醚相比成本上升較高。
(2) 無鹵阻燃體系
阻燃PA中應(yīng)用較廣的無鹵阻燃劑是紅磷和三聚氰胺鹽類。紅磷具有很高的阻燃效率并能改良制品的抗電弧性,但其儲存及顏色方面的局限性大大限制了其在PA中的應(yīng)用,一般只應(yīng)用于PA6中。
另一種在PA中使用的無鹵阻燃劑是三聚氰胺鹽,主要是三聚氰胺尿酸鹽和磷酸鹽。它們具有較好的阻燃效率,但熱穩(wěn)定性較差,且由于易吸潮而使得制品在潮濕環(huán)境下電性能較差。