纳米尼龙的阻隔与阻燃

目前提高树脂材料阻隔性能几乎没有什么好办法,树脂阻隔性能只有依靠材料本身的阻隔性能。有机纳米蒙脱土的出现,使得树脂材料可以依据用户的需要来相应的提高其气体阻隔性能。
提高气体的阻隔率是纳米尼龙6的重要特性之一。其作用原理是片状纳米材料经过聚合反应或溶融混合后,将有机纳米土插入尼龙6分子的之间,增加了气体渗出路径的复杂程度,达到提高阻隔效率的目的。

上图说明板片的取向,对气体渗透弯曲路径的重要性,为了获得最好的阻隔性,应优先选用具有适当束缚体系的I.24TL。
下图所示,当蒙脱土含量为8wt%时,OTR减少80%,在同样相对湿度下,含4wt%蒙脱土的纳米尼龙6复合材料的OTR绝对值,要优于以己二胺、间苯二甲酸和对苯二甲酸为基础的非结晶尼龙的OTR值。由于具有优良的阻隔性,纳米尼龙6复合材料在食品包装中有广泛的应用,可用于单层、多层薄膜或刚性的塑料容器。

随着纳米材料的加入,气体透过率也得到改善,目前的商业产品可达到对氧气的阻隔改善大约2X,在更高含量下,减少量可超过3X,由于纳米材料促进了迅速结晶,透明度比纯尼龙更好。

蒙脱土做为一种无机材料,它本身在高温下不会分解,自身也具有抑烟作用,加入到树脂材料中后,也很好保持了这些特性。
纳米尼龙属于难燃材料,引燃时间较长,如引燃时大约需要30秒左右。大家知道,纯尼龙在燃烧时会产生大量的烟雾,即使加入常规的阻燃剂也会有烟雾产生,而纳米尼龙6在燃烧过程中几乎不会有烟雾产生。纯尼龙6在燃烧时熔滴十分严重,是一种典型的熔滴燃烧,加入常规阻燃剂也难以解决燃烧过程中的熔滴问题,纳米尼龙6本身在燃烧过程则无熔滴现象
如添加5%纳米膨润土的尼龙6/膨润土热释放速率(HRR)比纯尼龙6降低63%。有机纳米蒙脱土在聚合物中达到纳米级分散后,复合材料的热释放速率明显降低,并有效改善聚合物的融滴现象,替代和部分替代卤素等有机阻燃剂,降低材料燃烧烟密度,是一种新颖的环保型阻燃材料。



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