消防安全在现代生活中变得越来越重要。高分子材料引起的火灾每年都会造成大量的人员伤亡和巨大的经济损失。为了降低火灾发生的概率和风险，许多国家都以法律的形式要求使用阻燃材料。降低聚合物的可燃性一直是材料领域的目标。
聚酰胺俗称尼龙，上世纪30年代由美国杜邦公司开发并工业化生产，经过60多年的发展，世界聚酰胺总产量接近600万吨。已成为五大工程塑料中产量最大、应用最广泛、品种最多的重要高分子材料。PA6是聚酰胺材料的重要品种之一。它具有良好的耐热性、吸水性和高耐热性，但具有良好的机械阻力和耐热性。总之，尼龙具有良好的综合性能，广泛应用于交通、电子、机械、包装薄膜等行业。
PA6作为一种有机材料，其易燃性是一个明显的缺点。PA6燃烧速度快，火焰中放热率高。特别是在燃烧过程中会产生大量的燃烧液滴，这增加了火焰传播的风险。工业上使用的PA6有增强型和非增强型两种，都要求V0级。然而，由于玻璃纤维的烛芯效应，增强PA6，尤其是玻璃纤维增强PA6更容易燃烧，限制了其在电子电器、交通运输等领域的应用。开发综合性能优良的阻燃PA6对扩大工程塑料的应用范围，提高其附加值具有重要意义。因此，近年来，国内外许多科研机构和企业都投入了大量的人力物力来降低PA6的可燃性。
适用于PA6的阻燃剂可分为卤系、磷、氮和无机化合物。由于阻燃机理、阻燃效率以及对聚合物材料性能的影响不同，合理选择阻燃剂是制备性能优良的阻燃PA6的关键。下面将介绍各种阻燃剂的分类、阻燃效果、优缺点。
卤系阻燃尼龙6
卤代阻燃剂是PA6的传统阻燃剂。具有用量适中、阻燃效率高、价格适中、性价比高等优点。它不仅适用于无增强尼龙6体系，也适用于玻璃纤维增强尼龙6体系，因为它可以终止聚合物燃烧过程中的链式反应。
卤化阻燃剂虽然具有良好的阻燃性能，但在加热或燃烧过程中会产生大量烟雾和腐蚀性气体，导致人员窒息死亡。而且，大多数卤系阻燃剂的热稳定性较差，在加工过程中会释放卤化氢，导致加工设备腐蚀，溴化二苯醚在高温下可分离，导致材料变质，力学性能严重恶化强致癌作用。在此背景下，卤化阻燃剂逐渐被禁用；美国、日本等国对溴化阻燃剂的使用更为谨慎。
尼龙是电子电器产品的主要组成部分之一。随着电子电气工业的快速发展，溴系阻燃剂主要用于阻燃PA6，尤其是玻璃纤维阻燃PA6。近年来，我国对无卤阻燃剂的研究开发虽有所增加，但产品质量与国外产品存在较大差距。因此，加快开发高效、低成本、自主知识产权的卤代阻燃剂是我国亟待解决的关键问题。
无机填料阻燃PA6
无机填料阻燃剂是一种环保型阻燃剂。它被广泛使用。目前，氢氧化铝和氢氧化镁是主要的无机填料。阻燃剂的阻燃机理是氢氧化镁受热时释放束缚水，吸收大量热量，降低火焰中物料的温度，失去结晶水后的金属氧化物熔点高，能覆盖燃烧材料表面，隔绝氧气，催化生成来自PA6的碳。氢氧化铝的脱水温度为220℃，低于PA6的加工温度，不适合阻燃PA6；而氢氧化镁的脱水温度为340℃，在PA6加工过程中是稳定的。
阻燃剂的主要优点是：来源丰富，价格低廉，有利于降低聚合物成本；无腐蚀性气体，无毒，抑烟。阻燃剂的主要缺点是阻燃剂含量高、力学性能差、表面性能差。因此，超细改性和表面改性已成为该类阻燃剂的研究热点。
磷系阻燃剂PA6
磷系阻燃剂包括有机磷系阻燃剂和无机磷系阻燃剂。其中，有机磷阻燃剂主要有磷酸三苯酯、磷酸三酯、磷酸丙酯和磷酸苯乙烯。无机磷和聚磷酸铵是主要的阻燃剂。
磷酸盐具有阻燃和塑化的特性。它们可以抑制燃烧，提高聚合物材料的加工流动性。然而，有机磷阻燃剂热氧稳定性差，在与高熔点PA6复合的过程中易分解，使其具有材料的阻燃性能和力学性能，因此很少使用。
红磷具有来源广、价格低、含磷量高、毒性低、抑烟阻燃效果好等优点。红磷作为阻燃剂在欧洲已被广泛用作尼龙零件的阻燃剂。在400-500℃下，红磷在聚合物燃烧环境中还原为白磷，白磷在水中氧化为粘性含氧酸。这种酸在燃烧后覆盖在材料表面，起到保护和屏蔽作用，对聚合物有较强的脱水和碳化作用。它能在燃烧后的材料表面形成稳定的玻璃碳化层。碳层可以将外部氧气、热量和挥发性可燃物从内部聚合物基体中分离出来，有助于中断燃烧。红磷热解产物中的Po·自由基进入气相后，能捕获燃烧火焰中的H·Ho·自由基，从而减缓或阻断聚合物燃烧过程中的连锁反应，从而达到气相阻燃的目的。
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