摘要：介紹英國Presafer公司玻纖增強尼龍和聚酯專用無鹵阻燃劑的特點、組成、應(yīng)用范圍及應(yīng)用實例。EPFR系列玻纖增強專用無鹵阻燃劑分為兩類，第一類應(yīng)用于玻纖尼龍；第二類應(yīng)用于玻纖聚酯。以上EPFR系列磷氮膨脹型環(huán)保阻燃劑具有無紅磷、低煙、低毒、高效、相容性好、對基材性能影響小等優(yōu)點。
      關(guān)鍵詞：玻纖尼龍  玻纖聚酯 無鹵阻燃劑
      新進展：出于對生命的尊重，越來越多負責任的制造商開始選用無鹵阻燃材料。這些負責任的制造商需要阻燃達到UL94-V0，滿足灼熱絲要求，各種性能優(yōu)越，價格合適的無鹵阻燃玻纖增強尼龍和無鹵阻燃玻纖增強聚酯。
    目前阻燃劑用于玻纖增強尼龍和聚酯存在的問題：
    1．含鹵阻燃體系      其中最重要的也是在國外應(yīng)用最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，并且由于它與尼龍是熔融可混的，因而在加工過程中具有很好的流動性。此外，用它制備的阻燃尼龍還具有優(yōu)越的電性能和較好的物理機械性能。這種阻燃劑的局限性在于光穩(wěn)定性較差，與尼龍尚不能完全相容，且其成本與目前國內(nèi)應(yīng)用較廣的十溴聯(lián)苯醚相比也較高。
    目前在國內(nèi)應(yīng)用最廣的阻燃劑就是十溴聯(lián)苯醚，由于其較高的溴含量而對尼龍具有較高的阻燃效率，是最經(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)品的物理機械性能有很大的負面影響。尤其在電器連接件等產(chǎn)品結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜的今天，對樹脂的加工流動性要求也日益提高。流動性差的樹脂根本無法滿足加工小而復(fù)雜零件的要求，因此可以想象這類填充型阻燃劑很難應(yīng)用在高檔領(lǐng)域，此外，其熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性也較差。
     近幾年來，人們開發(fā)的在尼龍和聚酯阻燃方面使用的一種新阻燃劑為十溴二苯乙烷，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，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機械性能較差。
    2 ．無鹵阻燃體系     紅磷是在尼龍和聚酯中應(yīng)用較廣的無鹵阻燃劑之一，具有添加量少、用途廣泛等優(yōu)點。普通紅磷易吸潮，與高分子材料相容性差，特別容易引起自燃，不能實際使用。微膠囊化紅磷阻燃劑，降低了紅磷的活性，解決了相容性，紅磷含量在85％左右，但自燃問題沒有得到有效解決，粉塵污染嚴重。紅磷母粒是紅磷與氫氧化鋁、膨脹型石墨等無機阻燃劑復(fù)配使用、以基體樹脂為載體的暗紅色粒子，安全問題得到了解決。該阻燃體系低煙、阻燃效率高；無粉塵污染，加工性能優(yōu)異；低密度、熱穩(wěn)定性好、制品物理性能下降少；加工過程中不起霜、不遷移、不腐蝕模具。特別是制品具有高耐漏電痕跡指數(shù)（CTI），在電子電器應(yīng)用上優(yōu)勢明顯。紅磷母粒的最主要缺點是色調(diào)問題，除了暗紅和黑色外，無法賦予制品更多的顏色選擇。
     聚磷酸銨(APP)具有含磷量高，添加量少等特點，也被用于阻燃尼龍和聚酯的制備，但APP的主要缺點是吸濕性強，熱穩(wěn)定性不高（在230℃時就有脫NH₃過程發(fā)生），在尼龍和聚酯的加工過程中易分解，導(dǎo)致制品發(fā)泡變色。
     多聚三聚氰胺磷酸鹽（MPP）是另一類廣泛應(yīng)用于尼龍和聚酯阻燃的環(huán)保型阻燃劑，分子鏈結(jié)構(gòu)與APP相似，主要是用分子量比較大的三聚氰胺取代側(cè)基中NH₄^＋，因此提高了其熱穩(wěn)定性能，但造成MPP的磷含量較低。通過實驗發(fā)現(xiàn)，25%的MPP只能使玻纖增強PA66 的氧指數(shù)提高5.5%，而垂直燃燒性能幾乎沒有改善，因此應(yīng)用于阻燃PA66，需添加更多的MPP，造成對樹脂力學性能的嚴重下降。     三聚氰胺氰尿酸鹽（MCA）也常用于尼龍和聚酯阻燃，其特點是低毒、無腐蝕、對熱和紫外線穩(wěn)定，然而以其阻燃的尼龍和聚酯，燃燒時融滴厲害，對玻纖增強尼龍和聚酯的阻燃性較差，無法達到UL94-V0級，制品在潮濕環(huán)境下電性能也不佳，而且在基材中分散性不好，加工困難。
     無機阻燃劑（如氫氧化鎂等）具有低毒、低腐蝕和低煙等優(yōu)點，但用于尼龍和聚酯時，加工過程中容易脫結(jié)晶水，因而不宜采用。
    次膦酸鹽阻燃劑（如Exolit 1312和Exolit 1240）用于玻纖增強阻燃尼龍和聚酯的各種性能相對比較優(yōu)越，但是其價格是普通阻燃劑3-5倍，而使玻纖增強阻燃尼龍和聚酯的價格非常昂貴，目前沒有廣泛用于常規(guī)玻纖增強阻燃尼龍和聚酯制品中。
EPFR系列中磷氮環(huán)保玻纖增強無鹵阻燃劑的特點及應(yīng)用：
    英國Presafer公司新近推出了EPFR系列氮磷環(huán)保玻纖增強無鹵阻燃劑，根據(jù)不同的應(yīng)用范圍劃分為兩類。
    1． EPFR-200A主要應(yīng)用于玻纖增強PA66。
①EPFR-200A有高的熱穩(wěn)定性。其起始分解溫度達到320℃以上，能夠滿足苛刻的尼龍加工和注塑條件，不會出現(xiàn)擠出過程中發(fā)泡，阻燃劑降解，擠出粒子變色等現(xiàn)象。
②EPFR-200A經(jīng)過特殊表面處理。易于在尼龍中分散并與尼龍相容，使增強尼龍在保持阻燃性能的條件下，依然能夠保持優(yōu)異的力學性能。
③EPFR-200A具有良好的電性能，能夠滿足增強尼龍在電子電器等領(lǐng)域方面的應(yīng)用。 
④EPFR-200A具有良好的阻燃性能，能夠滿足UL94-V0，灼熱絲等不同測試標準要求。

圖1  UL94-V0垂直燃燒測試

圖2IEC 60695 灼熱絲測試

 2． EPFR-300A主要應(yīng)用于玻纖增強PBT。
①EPFR-300A有較高熱穩(wěn)定性。其起始分解溫度達到280℃以上，能夠滿足苛刻的聚酯加工和注塑條件，不會出現(xiàn)擠出過程中發(fā)泡，阻燃劑降解，擠出粒子變色等現(xiàn)象。
②EPFR-300A經(jīng)過特殊表面處理。易于在聚酯中分散與聚酯相容，使增強聚酯在保持阻燃性能的條件下，依然能夠保持優(yōu)異的力學性能。
③EPFR-300A具有良好的電性能。CTI達到600V，能夠滿足玻纖增強聚酯在電子電器等領(lǐng)域方面的應(yīng)用。
④EPFR-300A具有良好的阻燃性能，添加相應(yīng)的阻燃劑份數(shù)能夠滿足UL94-V0（0.75mm和1.5mm）、灼熱絲等不同測試標準要求。
應(yīng)用舉例：