PA66 无卤阻燃体系常面对高温高湿迁移问题。研究人员通过硅基外壳包覆阻燃剂,形成核壳弹性阻燃剂 SiR@FR,在保持 PA66 阻燃安全性的同时,改善迁移、韧性和老化表现。
PA66 阻燃迁移问题
无卤阻燃剂避免了卤系材料热降解时可能释放的有毒和腐蚀性气体,但在高温高湿环境下更容易向材料表面迁移。对 PA66 而言,ADP 和 MPP 等阻燃剂迁移会使表面出现白色霜状外观,影响制件质量。
PA66 广泛用于汽车、电气和航空航天领域,具备良好机械性能、热稳定性和耐化学性,但本身易燃,因此阻燃改性仍是拓宽应用场景的关键。
用聚甲基硅氧烷构建核壳阻燃剂
研究人员使用聚甲基硅氧烷(SiR)对阻燃剂进行包覆。SiR 具备热稳定、疏水和弹性特点,其乙烯基可作为交联位点,帮助形成包覆壳层。

样品以 X-SiR@FR 命名,其中 X 代表 ADP 与 MPP 混合物中 SiR 的质量分数。SEM 和 EDS 分析显示,9-SiR@FR 的粒径显著增加,颗粒团聚表明 SiR 覆盖了阻燃剂表面,并在颗粒之间发挥粘结作用。
壳层疏水性有助于团聚体与 PA66 基体形成更稳定接触,从而阻碍阻燃剂向表面迁移。
热分解与炭层稳定性
热分解过程中,SiR 提供物理屏障效应,减少聚磷酸挥发,并引入硅基结构。硅氧烷框架形成的交联网络与阻燃炭层相互支撑,能够形成更稳定的复合炭层。
力学性能和老化表现
单独加入阻燃剂会使 PA66 刚性下降约 5.8%;加入 SiR@FR 的复合材料则表现出高于纯 PA66 以及单独阻燃 PA66 的弯曲强度,同时冲击强度也显著提升。

加速老化测试在 85 °C、85% 相对湿度下进行。SiR 壳层显著抑制了阻燃剂迁移,SiR@FR 复合材料在 480 小时老化周期中没有出现可见析出。
应用意义
这类 PA66 复合材料在抑制阻燃剂迁移的同时保持较好的防火安全和机械性能,对高湿热环境下的汽车、电气和航空航天应用具有参考价值。该路线也为解决无卤阻燃体系常见迁移问题提供了新的配方思路。