《塑料配混技术》 项目3改性塑料粒料制备 单元3-13阻燃共混物 GUANGDON 广东轻工职业技术学院高分子教研室
项目3 改性塑料粒料制备 单元3-13 阻燃共混物 《塑料配混技术》 广东轻工职业技术学院高分子教研室
GDT之废东鞋工狱常然术常院 改性工程塑料，除力学性能外，往往还有其它使用性能要求， 如：阻燃、低挥发份、无气味、高光..… PA6和PP的共混改性是近年来塑料合金研究的热点之一
改性工程塑料，除力学性能外，往往还有其它使用性能要求， 如：阻燃、低挥发份、无气味、高光….. PA6和PP的共混改性是近年来塑料合金研究的热点之一
GDTC之鹰东鞋红状堂然水等悦 一、 阻燃型PA6/PP共混材料 PA6/PP共混材料主要用于汽车电器、电动工具等带电的工作环 境，这些场合若有漏电、短路、电弧、电火花等发生则易引起火 灾。PP和PA6皆为可燃物，故开发阻燃型矿物填充PA6/PP复合 材料具有重要意义。 随着塑料合金的广泛应用，对它们的阻燃性能也提出了越来 越高的要求。目前阻燃尼龙使用的阻燃剂主要是卤系阻燃剂或红 磷，前者阻燃的尼龙燃烧时放出大量有毒气体及烟雾，严重危害 环境及人类健康；后者阻燃的尼龙因呈暗红色而使应用受到限制 因此，低烟、无卤及本色尼龙及合金的研究和开发已成为阻燃聚 酰胺发展的方向
一、阻燃型PA6/PP共混材料 PA6/PP共混材料主要用于汽车电器、电动工具等带电的工作环 境,这些场合若有漏电、短路、电弧、电火花等发生则易引起火 灾。PP和PA6皆为可燃物，故开发阻燃型矿物填充PA6/PP复合 材料具有重要意义。 随着塑料合金的广泛应用，对它们的阻燃性能也提出了越来 越高的要求。目前阻燃尼龙使用的阻燃剂主要是卤系阻燃剂或红 磷，前者阻燃的尼龙燃烧时放出大量有毒气体及烟雾，严重危害 环境及人类健康；后者阻燃的尼龙因呈暗红色而使应用受到限制。 因此，低烟、无卤及本色尼龙及合金的研究和开发已成为阻燃聚 酰胺发展的方向
TC唐东鞋工状堂拉术常院 二、阻燃剂的阻燃作用 ·目前，可供聚合物材料使用的阻燃剂很多，它们的阻燃 机制也各不相同，但目的都是使材料能离火自熄或使火 焰难以蔓延。因此，能够具有如下一种或多种阻燃效应 的化合物，就可作为阻燃剂。 1.吸热效应：其作用是使聚合物材料的温度上升困难 2.覆盖效应 其作用是在较高温度下生成稳定的覆盖层，或分解生成泡 沫状物质，覆盖于聚合物材料的表面，使聚合物材料因热分 解而生成的可燃性气体难于逸出，并对材料起隔热和隔绝空 气的作用，从而起到阻燃的效果
二、阻燃剂的阻燃作用 • 目前，可供聚合物材料使用的阻燃剂很多，它们的阻燃 机制也各不相同，但目的都是使材料能离火自熄或使火 焰难以蔓延。因此，能够具有如下一种或多种阻燃效应 的化合物，就可作为阻燃剂。 1.吸热效应：其作用是使聚合物材料的温度上升困难 2.覆盖效应 其作用是在较高温度下生成稳定的覆盖层，或分解生成泡 沫状物质，覆盖于聚合物材料的表面，使聚合物材料因热分 解而生成的可燃性气体难于逸出，并对材料起隔热和隔绝空 气的作用，从而起到阻燃的效果
GDT之废东鞋工获常然术常院 3.稀释效应 阻燃剂在受热分解时能够产生大量的不燃性气体， 使聚合物材料所产生的可燃性气体被稀释而达不到可燃 的浓度范围，从而阻止聚合物材料的发火燃烧。 4.抑制效应（捕捉自由基） 这是一类能够切断着火燃烧连锁反应的抑制剂。聚 合物的燃烧主要是羟基自由基产生的连锁反应，因此， 此类物质具有与羟基自由基反复反应而生成H2O的能力。 5.增强效应（协同效应） 有些材料，若单独使用并无阻燃效果；而有些材料 单独使用虽有阻燃效果，但不大。在这种场合，多种材 料并用就可起到增强阻燃的效果
3.稀释效应 阻燃剂在受热分解时能够产生大量的不燃性气体， 使聚合物材料所产生的可燃性气体被稀释而达不到可燃 的浓度范围，从而阻止聚合物材料的发火燃烧。 4.抑制效应(捕捉自由基) 这是一类能够切断着火燃烧连锁反应的抑制剂。聚 合物的燃烧主要是羟基自由基产生的连锁反应，因此， 此类物质具有与羟基自由基反复反应而生成H2O的能力。 5.增强效应(协同效应) 有些材料，若单独使用并无阻燃效果；而有些材料 单独使用虽有阻燃效果，但不大。在这种场合，多种材 料并用就可起到增强阻燃的效果
GDTC之废东鞋工状堂拉术学优 三、阻燃剂的分类 在聚合物材料中，能够起到阻燃作用的物质，主要是元 素周期表中第V族的氮、磷、砷、锑和铋的化合物，第 VII族的氯和溴的化合物，其他还有铝、硼、锌、锡、 钼、镁、钙等的化合物。其中最常用和最有效的是磷、 氯、溴、锑和铝的化合物。 聚合物材料用的阻燃剂可以分为反应型阻燃剂和添加型 阻燃剂两大类。此外还有发烟抑制剂和有毒气体捕捉剂
三、阻燃剂的分类 • 在聚合物材料中，能够起到阻燃作用的物质，主要是元 素周期表中第V族的氮、磷、砷、锑和铋的化合物，第 VII族的氯和溴的化合物，其他还有铝、硼、锌、锡、 钼、镁、钙等的化合物。其中最常用和最有效的是磷、 氯、溴、锑和铝的化合物。 • 聚合物材料用的阻燃剂可以分为反应型阻燃剂和添加型 阻燃剂两大类。此外还有发烟抑制剂和有毒气体捕捉剂
GDTC←鹰鞋工就堂然术常院 ·反应型阻燃剂是在聚合或固化过程中参加反应，结合到 聚合物的主链或侧链中去以起阻燃作用的，这与合成自 熄性聚合物已无原则性的差别。反应型阻燃剂具有稳定 性好、不易消失、毒性小、对聚合物性能的影响较小等 优点，可以认为是一类理想的阻燃剂。但是，反应型阻 燃剂的操作和加工工艺较为复杂。 ·添加型阻燃剂则是以物理状态分散在聚合物树脂中。目 前使用的添加型阻燃剂，若以化合物来分类，则可分为 无机阻燃剂（包括填充剂）和有机阻燃剂两类。其中，无 机阻燃剂的使用量占60%以上
• 反应型阻燃剂是在聚合或固化过程中参加反应，结合到 聚合物的主链或侧链中去以起阻燃作用的，这与合成自 熄性聚合物已无原则性的差别。反应型阻燃剂具有稳定 性好、不易消失、毒性小、对聚合物性能的影响较小等 优点，可以认为是一类理想的阻燃剂。但是，反应型阻 燃剂的操作和加工工艺较为复杂。 • 添加型阻燃剂则是以物理状态分散在聚合物树脂中。目 前使用的添加型阻燃剂，若以化合物来分类，则可分为 无机阻燃剂(包括填充剂)和有机阻燃剂两类。其中，无 机阻燃剂的使用量占60％以上
GDT之废东鞋工获常然术常院 ·作为一般用途，反应型阻燃剂在热固性树脂中使 用较多，实际上，即使是在热固性树脂的场合， 也往往是与添加型阻燃剂并用。 ·反应型阻燃剂与添加型阻燃剂的使用量，以添加 型为多，约为反应型阻燃剂的6倍
• 作为一般用途，反应型阻燃剂在热固性树脂中使 用较多，实际上，即使是在热固性树脂的场合， 也往往是与添加型阻燃剂并用。 • 反应型阻燃剂与添加型阻燃剂的使用量，以添加 型为多，约为反应型阻燃剂的6倍
1.无机阻燃剂和填充剂 GDTC之废东鞋工我堂拉术学优 从火灾时有毒气体的产生和烟尘的产生回对人体产生危害， 即阻燃剂的安全性问题来考虑，无机阻燃剂和填充剂的安全性比 较高，因此，近年来，无论是研究开发还是市场应用都乐于选用 它。值得注意的是，无机阻燃剂既能阻燃，又可作为填料，故大 量使用无机阻燃剂，不仅可以获得高度的阻燃效果和低发烟、无 毒害性，而且可以降低聚合物材料的成本。 不同无机阻燃剂的阻燃作用不同：有单独使用就能显示出阻 燃效果的，如红磷；有与卤类有机阻燃剂并用而显示阻燃效果的， 如二氧化二锑：还有既起填充剂作用又能放出结晶水而起阻燃效 果的，如氢氧化铝等。 无机阻燃剂缺点是对聚合物材料的加工成型性能和物理性能、 电气性能等都会有所降低。所以，一般使用的填充量不可能很高
1.无机阻燃剂和填充剂 从火灾时有毒气体的产生和烟尘的产生回对人体产生危害， 即阻燃剂的安全性问题来考虑，无机阻燃剂和填充剂的安全性比 较高，因此，近年来，无论是研究开发还是市场应用都乐于选用 它。值得注意的是，无机阻燃剂既能阻燃，又可作为填料，故大 量使用无机阻燃剂，不仅可以获得高度的阻燃效果和低发烟、无 毒害性，而且可以降低聚合物材料的成本。 不同无机阻燃剂的阻燃作用不同：有单独使用就能显示出阻 燃效果的，如红磷；有与卤类有机阻燃剂并用而显示阻燃效果的， 如二氧化二锑；还有既起填充剂作用又能放出结晶水而起阻燃效 果的，如氢氧化铝等。 无机阻燃剂缺点是对聚合物材料的加工成型性能和物理性能、 电气性能等都会有所降低。所以，一般使用的填充量不可能很高
GDTC之底东鞋工状幸拉术常悦 2.有机阻燃剂 按化合物的类别来区分，主要有磷系阻燃剂和卤系 阻燃剂两大类。 有机磷系阻燃剂在室温下多为液态，故有增加聚合 物的流动性和降低聚合物材料软化温度的倾向，但具有 毒性、发烟量大、易于水解和热稳定性较差等缺点。使 用有机磷系阻燃剂经验表明，如果在聚合物中含有5% 以上的磷，就有阻燃效果。除有机含磷化合物外，红磷 作为阻燃剂的直接使用也备受瞩目
2. 有机阻燃剂 按化合物的类别来区分，主要有磷系阻燃剂和卤系 阻燃剂两大类。 有机磷系阻燃剂在室温下多为液态，故有增加聚合 物的流动性和降低聚合物材料软化温度的倾向，但具有 毒性、发烟量大、易于水解和热稳定性较差等缺点。使 用有机磷系阻燃剂经验表明，如果在聚合物中含有5％ 以上的磷，就有阻燃效果。除有机含磷化合物外，红磷 作为阻燃剂的直接使用也备受瞩目