尼龙用有机硅阻燃剂的制备和应用

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随着合成材料的广泛应用,阻燃剂的用量日益增多,出于对安全及环境保护的考虑,社会各界对阻燃剂的要求也越来越严格。开发新型环境友好的无卤阻燃剂是当今阻燃剂研究的热点,新型有机硅阻燃剂凭着其无卤、高效、低毒、低烟等优点而颇受关注。目前有机硅阻燃剂主要应用于阻燃聚碳酸酯和聚烯烃,而用于尼龙的阻燃则鲜有报道,如果能开发出适用于尼龙6(PA6)的有机硅阻燃剂,意义重大。本文将聚氨丙基苯基倍半硅氧烷(PAPSQ)阻燃PA6,研究了PAPSQ与不同组分阻燃PA6的协同阻燃效果。 以氨丙基三乙氧基硅烷(APS)和苯基三乙氧基硅烷(PTES)为主要原料,在TMAOH催化作用下进行水解缩合,制各聚氨丙基苯基倍半硅氧烷微粉。讨论了单体组成配比、催化剂用量、搅拌速度和滴加方式对聚合反应的影响。最佳合成工艺条件是,对于250ml的反应装置,在室温下,单体浓度为20wt%,PTES/APS的摩尔比为6/4,单体混合后在2个小时内逐滴加入,产率达到95%。 单独添加PAPSQ,PA6的阻燃性能没有明显的提高,PAPSQ需与其它成分复配才有较好的阻燃效果。研究了PAPSQ与其它阻燃剂,如氯铂酸、碳酸钾、硝酸钾、氯化亚锡和氢氧化镁在PA6中的阻燃协同效应。实验表明,PAPSQ与氯铂酸、碳酸钾和硝酸钾阻燃协同效应不明显;PAPSQ与氯化亚锡、氢氧化镁复配后,阻燃性能得到提高。
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