PA66的耐熱性能良好，但要注意的是，純PA66的氧指數（LOI）為24%，仍然具有一定的可燃性，尤其是GF增強會(huì )讓燃燒過(guò)程中出現“燭芯效應”。    因此，PA66阻燃改性成為了應用領(lǐng)域重要的研究方向之一，當今國內外有哪些能夠進(jìn)一步提升PA66阻燃性能的研究呢？
    目前，主要改性供應商以及研究人員最主要的PA66阻燃改性手段共有兩種：添加型阻燃劑和反應型阻燃劑。
     磷系阻燃體系
     磷系阻燃劑在燃燒過(guò)程中分解形成的高沸點(diǎn)含氧酸可以促進(jìn)聚合物脫水和炭化，并形成炭化殘渣保護層，使聚合物與空氣隔絕，同時(shí)，脫出的水分吸收大量的熱，也可降低聚合物表面溫度，從而達到阻燃的效果。
     適用于PA66的磷系阻燃劑主要有紅磷、聚磷酸銨(APP)、次膦酸鹽、聚磷酸三聚氰胺(MPP)以及反應型含磷阻燃劑等。
     研究進(jìn)展
     國內學(xué)者采用自制的紅磷阻燃母料對PA66/GF的阻燃性能進(jìn)行了研究，結果表明，添加15%紅磷阻燃劑+3%的有機納米蒙脫土，可使PA66/30%GF材料的LOI達到28%以上，最高可到28.9%，并且各項力學(xué)性能都保持較好。
     此外，紅磷微膠囊化也是目前主要的研究技術(shù)之一。以包覆紅磷和MCA為協(xié)效阻燃劑，并配合適當的增容劑的研究中發(fā)現，15%紅磷+5%MCA+6%增容劑可讓PA66/GF材料的LOI達到33%，拉伸強度為16.7MPa，缺口沖擊強度為10.5kJ/㎡，彎曲強度為145.8MPa，具有良好阻燃性能和力學(xué)性能。
     無(wú)機填料型阻燃體系
     無(wú)機阻燃填料也是近年來(lái)備受關(guān)注的阻燃劑之一。具有熱穩定性好、阻燃效果持久、毒性低、不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性氣體等特點(diǎn)。
     適用于PA66的無(wú)機阻燃劑主要有Mg(OH)2，Al(OH)3，Sb2O3、硼酸鋅以及鐵的各種氧化物等。下面將主要介紹Mg(OH)2和Al(OH)3在阻燃PA66的中研究應用。
     Mg(OH)2具有阻燃、抑煙的雙重作用。但Mg(OH)2表面極性大，與PA66相容性較差，使用前必須進(jìn)行超細處理、表面改性或微膠囊包覆等技術(shù)處理。
     Mg(OH)2研究進(jìn)展
     國內實(shí)驗將氯化鎂、氫氧化鈉、尿素和硬脂酸鈉作為原料，采用沉淀法制備出改性Mg(OH)2粉末材料，并采用熔融擠出法制備了多組不同配方的阻燃PA66復合材料。
     研究發(fā)現，Mg(OH)2單獨使用時(shí)阻燃效率低，與微膠囊紅磷復配使用才能有效地提高材料的阻燃性能。當PA66、微膠囊紅磷和改性Mg(OH)2的質(zhì)量比為100:10:8時(shí)，PA66復合材料的垂直燃燒為V-0級，LOI能達到32%。     鹵系阻燃體系
     鹵素阻燃體系是目前應用最廣泛的阻燃體系之一。其特點(diǎn)在于阻燃效率高，且材料的耐候性和熱穩定性好，對材料力學(xué)性能的影響也相對較小。鹵素阻燃體系的原理可分為氣相和凝聚相兩種。
     氣相阻燃原理：阻燃劑在受熱時(shí)會(huì )分解放出難燃的鹵化氫氣體，稀釋可燃性氣體的濃度，降低活性自由基，從而減緩鏈式反應，起到阻燃的目的；
     凝聚相阻燃原理：阻燃劑可通過(guò)脫水反應形成炭化層，覆蓋在聚合物表面隔絕空氣，從而在凝聚相起到阻燃作用。
     研究進(jìn)展
     國內學(xué)者分別以溴化環(huán)氧樹(shù)脂、十溴二苯醚(DBDPO)、三聚氰胺氰尿酸鹽(MCA)及紅磷母粒為阻燃劑，對阻燃PA66/GF進(jìn)行研究。
     結果表明，MCA對PA66/GF的阻燃效果不太理想，而DBDPO、溴化環(huán)氧樹(shù)脂和紅磷母粒阻燃的PA66/GF均可達到UL94 V-0級。
     次膦酸鹽阻燃體系
     次膦酸鹽是一種較為新式的環(huán)境友好型磷系阻燃劑，具有密度低、阻燃效果和熱穩定性好、釋熱率低等特點(diǎn)。
     次膦酸鹽的阻燃原理以上文提到的凝聚相為主，可以有效促進(jìn)炭層的形成。以次膦酸鹽為活性組分和含氮協(xié)效劑配合使用，可獲得良好的阻燃效果。
     研究進(jìn)展
     國內學(xué)者通過(guò)以次膦酸鹽為基的阻燃劑研究了阻燃PA66/GF材料的性能，結果表明，與紅磷或溴-銻系阻燃的PA66/GF相比，次膦酸鹽阻燃體系具有明顯的性能及環(huán)保優(yōu)勢。
     科萊恩研發(fā)的乙基-(1-苯基-3-羥基丙基-)次膦酸鈦鹽用于阻燃PA66/GF，當添加量為17%時(shí)，復合材料的阻燃等級達到UL94 V-0。
     APP阻燃體系
     APP指聚磷酸銨，是一種白色無(wú)機阻燃劑，氮磷含量高，熱穩定性好。APP可以降低PA66的熱降解溫度，促進(jìn)尼龍表面形成膨脹炭層，阻斷兩相界面的熱量傳遞，達到阻燃的目的。
     研究進(jìn)展
     國內研究發(fā)現，以APP、三聚氰胺(MA)為阻燃劑，氧化鋅為阻燃協(xié)效劑，采用熔融共混法制得了PA66/OMMT/SiO2納米復合材料。
     該材料添加20%阻燃劑(APP:MA=3:2)、2.0%氧化鋅、2.0%OMMT和1.5%SiO2時(shí)，PA66納米復合材料的阻燃性達到UL94 V-0，LOI達到32.8%。
     需要注意的是，APP的主要缺點(diǎn)是易吸濕、熱穩定性較差，加工溫度不宜高于300℃。對于部分工藝以及應用需求產(chǎn)生了一定限制。
     氮系阻燃體系
     氮系阻燃劑是一種環(huán)保型無(wú)鹵阻燃劑，其揮發(fā)性小、毒性低，近年來(lái)得到了廣泛的研究和應用。
     其原理同樣是依靠快速膨脹炭化形成炭質(zhì)層，隔絕氧氣與里層材料的接觸，以達到阻燃效果。
     氮系阻燃劑一般不單獨作為尼龍的阻燃劑，而是常與鹵系衍生物、磷系化合物、金屬氧化物等共同作用。適用于PA66氮系阻燃劑主要是MA、MCA、聚磷酸三聚氰胺 (MPP)等。
     研究進(jìn)展
     在PA66/30%GF復合材料中加入12%的MA后，0.8mm的材料阻燃性可達UL94 V-0級。MA多與含磷阻燃劑、成炭劑復配組成膨脹型阻燃體系。
     需要了解的是，MA的主要缺點(diǎn)是易析出起霜，可以加入偶聯(lián)劑、非離子型表面活性劑等來(lái)減少或消除。