Nylon (Polyamide, PA) là một loại nhựa kỹ thuật hiệu suất cao được sử dụng rộng rãi trong điện tử, ô tô, dệt may và các lĩnh vực khác.sửa đổi retardant lửa của nylon là rất quan trọngDưới đây là một thiết kế chi tiết và giải thích về các công thức chống cháy nylon, bao gồm cả các dung dịch chống cháy halogen và không halogen.
1Nguyên tắc thiết kế công thức chống cháy nylon
Thiết kế các công thức chống cháy nylon nên tuân thủ các nguyên tắc sau:
- Khả năng chống cháy cao: Phù hợp với tiêu chuẩn UL 94 V-0 hoặc V-2.
- Hiệu suất xử lý: Các chất chống cháy không nên ảnh hưởng đáng kể đến tính chất chế biến của nylon (ví dụ: tính lỏng, ổn định nhiệt).
- Tính chất cơ học: Việc bổ sung chất chống cháy nên giảm thiểu tác động đến sức mạnh, độ dẻo dai và khả năng mòn của nylon.
- Không gây hại cho môi trường: Đưa ưu tiên các chất chống cháy không có halogen để tuân thủ các quy định về môi trường.
2. Halogenated Flame Retardant Nylon Formula
Các chất làm chậm cháy halogen (ví dụ, hợp chất brom) làm gián đoạn các phản ứng chuỗi đốt bằng cách giải phóng các gốc halogen, cung cấp hiệu suất làm chậm cháy cao.
Sản phẩm Sản phẩm:
- Nhựa nylon (PA6 hoặc PA66): 100 phr
- Chất chống cháy brominated: 10?? 20 phr (ví dụ, decabromodiphenyl ethane, polystyrene brominated)
- Antimony trioxide (sinergist): 3 ′ 5 phr
- Dầu bôi trơn: 1?? 2 phr (ví dụ: calcium stearate)
- Chất chống oxy hóa: 0,5 ‰ 1 phr (ví dụ: 1010 hoặc 168)
Bước xử lý:
- Trộn nhựa nylon, thuốc chống cháy, chất hợp tác, chất bôi trơn và chất chống oxy hóa đồng đều.
- Nấu chảy hỗn hợp bằng cách sử dụng một máy ép hai vít và pelletize.
- Kiểm soát nhiệt độ ép ở 240 ~ 280 °C (được điều chỉnh dựa trên loại nylon).
Đặc điểm:
- Ưu điểm: Hiệu quả chống cháy cao, lượng phụ gia thấp, hiệu quả về chi phí.
- Nhược điểm: Khả năng giải phóng khí độc hại trong quá trình đốt, mối quan tâm về môi trường.
3. Phương pháp Nylon chống cháy không chứa halogen
Các chất chống cháy không có halogen (ví dụ: hydroxit không hữu cơ dựa trên phốt pho, nitơ hoặc anorganic) hoạt động thông qua các phản ứng nội nhiệt hoặc hình thành lớp bảo vệ,cung cấp hiệu suất môi trường tốt hơn.
Sản phẩm Sản phẩm:
- Nhựa nylon (PA6 hoặc PA66): 100 phr
- Chất chống cháy dựa trên phốt pho: 1015 phr (ví dụ, ammonium polyphosphate APP hoặc phốt pho đỏ)
- Chất chống cháy dựa trên nitơ: 5?? 10 phr (ví dụ, melamine cyanurate MCA)
- Hydroxit phi hữu cơ: 20 ∼ 30 phr (ví dụ: magnesium hydroxit hoặc aluminium hydroxit)
- Dầu bôi trơn: 1?? 2 phr (ví dụ: kẽm stearate)
- Chất chống oxy hóa: 0,5 ‰ 1 phr (ví dụ: 1010 hoặc 168)
Bước xử lý:
- Trộn nhựa nylon, chất chống cháy, chất bôi trơn và chất chống oxy hóa đồng đều.
- Nấu chảy hỗn hợp bằng cách sử dụng một máy ép hai vít và pelletize.
- Kiểm soát nhiệt độ ép ở 240 ~ 280 °C (được điều chỉnh dựa trên loại nylon).
Đặc điểm:
- Ưu điểm: Tương thích với môi trường, không phát thải khí độc hại, tuân thủ quy định.
- Nhược điểm: Hiệu quả chống cháy thấp hơn, lượng chất phụ gia cao hơn, tác động tiềm ẩn đến tính chất cơ học.
4Các cân nhắc chính trong thiết kế công thức
(1) Chọn chất chống cháy
- Các chất chống cháy halogen: Hiệu quả cao nhưng gây ra rủi ro cho môi trường và sức khỏe.
- Các chất chống cháy không chứa halogen: thân thiện với môi trường nhưng đòi hỏi số lượng lớn hơn và có thể ảnh hưởng đến hiệu suất vật liệu.
(2) Sử dụng các chất hợp tác
- Antimon trioxit: Hoạt động phối hợp với chất chống cháy halogen để tăng khả năng chống cháy.
- Phosphorus-nitrogen synergy: Trong các hệ thống không chứa halogen, chất chống cháy dựa trên phốt pho và nitơ có thể phối hợp để cải thiện hiệu quả.
(3) Sự phân tán và khả năng xử lý
- Các chất phân tán: Đảm bảo phân tán đồng đều của chất chống cháy để tránh nồng độ cao tại địa phương.
- Các chất bôi trơn: Cải thiện tính trôi chảy xử lý và giảm mài mòn thiết bị.
(4) Các chất chống oxy hóa
Ngăn chặn sự phân hủy vật liệu trong quá trình chế biến và tăng tính ổn định của sản phẩm.
5Ứng dụng điển hình
- Điện tử: Các thành phần chống cháy như đầu nối, công tắc và ổ cắm.
- Ô tô: Các chất chống cháy như nắp động cơ, dây chuyền và các thành phần bên trong.
- Vải dệt: Sợi và vải chống cháy
6- Các khuyến nghị tối ưu hóa công thức
(1) Tăng hiệu quả chống cháy
- Trộn thuốc chống cháy: Tương tác hợp tác halogen-antimon hoặc phosphorus-nitrogen để cải thiện hiệu suất.
- Các chất chống cháy nano: Ví dụ, nano magnesium hydroxide hoặc nano đất sét, để tăng hiệu quả và giảm lượng phụ gia.
(2) Cải thiện tính chất cơ học
- Máy làm cứng: Ví dụ, POE hoặc EPDM, để tăng độ dẻo dai của vật liệu và khả năng chống va chạm.
- Các chất làm đầy tăng cường: Ví dụ, sợi thủy tinh, để cải thiện sức mạnh và độ cứng.
(3) Giảm chi phí
- Tối ưu hóa tỷ lệ chống cháy: Giảm thiểu việc sử dụng trong khi đáp ứng các yêu cầu chống cháy.
- Chọn vật liệu hiệu quả về chi phí: Ví dụ, thuốc chống cháy gia dụng hoặc hỗn hợp.
7Các yêu cầu về môi trường và quy định
- Các chất chống cháy halogen: Được giới hạn bởi RoHS, REACH, v.v., đòi hỏi sử dụng thận trọng.
- Các chất chống cháy không chứa halogen: Phù hợp với quy định, đại diện cho xu hướng trong tương lai.