分子筛对无卤阻燃PC/ABS合金性能的影响

研究了阻燃剂磷酸三苯酯(tpp)、增容剂对pc/abs共混合金性能的影响。结果表明,tpp可显著提高pc/abs合金的阻燃性能,mbs可改善体系的力学和加工性能;当pc∶abs=3∶1时,在体系中加入10.5%的tpp,并配以5%的mbs及适量其他助剂,可制得阻燃等级为v-0级且力学性能优良的无卤阻燃pc/abs合金,可满足电子电气产品的应用要求。

以双酚a双(二苯基磷酸酯)(bdp)和全氟丁基磺酸钾(ppfbs)为阻燃剂,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物(mbs)为增容增韧剂;采用熔融共混挤出的方法,通过调节聚碳酸酯(pc)的含量,制备高耐热无卤阻燃聚碳酸酯(pc)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)合金。结果表明,当质量分数8%的bdp和0.05%的ppfbs复配时,材料的阻燃等级可以达到2.0mmv-0;pc含量为85%时,材料的热变形温度可以达到102.5℃,同时,具有优异的力学性能。

综述了近年来国内外pc/abs合金无卤阻燃改性的研究进展。介绍了pc/abs合金体系无卤阻燃剂的分类、阻燃机理及存在的一些问题和解决方法。重点阐述了有机磷系阻燃剂及其对pc/abs合金的阻燃性能、热分解和力学性能等的影响,并指出了今后的研究重点和发展方向。

研究不同有机改性剂对蒙脱土(mmt)的层间距和热稳定性的影响,以及有机蒙脱土复配磷酸酯阻燃剂对聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(pc/abs)合金的热稳定性和阻燃性能的影响。结果表明,有机改性剂使蒙脱土的层间距变大,热稳定性能满足加工要求。有机改性蒙脱土在基体中的分散性变好,形成插层结构。氮气氛围下,蒙脱土会促进合金的降解,但不影响最终残炭含量。双酚a(二苯基磷酸酯)(bdp)改性蒙脱土使pc/abs(80/20)合金的第二个热释放峰值分别降为pc/abs的66%和pc/abs/fr16的76%。

采用毛细管流变仪研究了无卤阻燃聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(pc/abs)的流变行为,得到了熔体表观黏度及切应力与剪切速率的关系。结果表明,无卤阻燃pc/abs合金熔体为假塑性流体,表观黏度随剪切速率的增加而降低;在230℃时,合金的非牛顿指数随着阻燃剂含量的增加而增加;在剪切速率为20~3000s-1时,合金黏度对温度不敏感,即实现黏度降低,采用升温法效果不佳。

以齐聚磷酸酯(bdp)作为添加型阻燃剂制备了阻燃pc/abs塑料合金,采用锥形量热仪(cone)、扫描电镜(sem)及热裂解-气相/质谱法(py-gc/ms)等对材料的燃烧性能和阻燃机理进行了研究。结果表明,阻燃剂bdp对pc/abs有良好的阻燃效果;bdp的加入使pc/abs燃烧残留物上产生大量的致密微孔,同时由py-gc/ms分析表明bdp的加入降低了pc/abs可燃性降解产物的生成,裂解产物中含有三苯基磷酸酯(tpp),说明bdp在塑料合金降解过程中分解生成tpp发挥阻燃作用。

采用能量色散型x射线荧光光谱仪测量无卤阻燃pc/abs合金中的磷含量,对检出限、样品形状及测量时间的确定进行了研究,并作了样品的稳定性试验。实验结果表明,该方法检出限可达123mg/kg,测试样品选用质地均匀的板材时测试结果的重复性较好,样品的时间稳定性为6d。

研究氢氧化铝(ath)对聚氯乙烯力学性能的影响,并在此基础上研究硼酸锌(zb)对无卤阻燃聚氯乙烯体系的力学性能、阻燃性能以及电学性能的影响。结果表明:随着硼酸锌的加入,体系的力学性能先提高后降低,硼酸锌与ath有协同阻燃抑烟作用,体积电阻率在整个过程中呈下降的趋势。

以聚碳酸酯(pc)为耐热树脂,磷酸酯为阻燃剂制备无卤阻燃丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯塑料(acs)/pc合金,研究了acs与pc的质量比、磷酸酯用量、增容剂用量等因素对阻燃acs/pc合金综合性能的影响。结果表明,当acs与pc的质量比为75∶25时综合性能最优;增容剂马来酸酐接枝(丙烯腈/苯乙烯)共聚物(as-g-mah)可以有效提高缺口冲击强度;磷酸酯与acs存在协同增效作用,相对于阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料/pc合金,阻燃acs/pc合金的磷酸酯用量大幅下降。

出光石化开发无阻燃剂的阻燃PC/ABS合金

以膨胀石墨（eg）分别和三聚氰胺（ma）或磷酸三乙酯（tep）组成2种无卤复合型阻燃剂，用于聚氨酯硬泡的阻燃。结果表明，每100份聚醚多元醇，当eg用量均为10份，第二种阻燃剂ma或tep添加量为15～25份时，所得的聚氨酯硬泡的氧指数可提高至27．0～29．7，说明复合阻燃剂使聚氨酯硬泡的阻燃性能明显提高；密度约为45ks／m^3的阻燃聚氨酯硬泡的压缩强度在192～252kpa范围，与未阻燃聚氨酯硬泡相比有所下降;导热系数在21．2—22．5mw／（m·k）范围。

采用氮磷膨胀型阻燃剂fp-2200制备了无卤阻燃聚丙烯(pp)材料,研究了阻燃剂含量对pp阻燃性能的影响。通过垂直燃烧试验、热失重、高压毛细管流变仪、拉伸实验及成膜性测试对阻燃pp材料进行表征。垂直燃烧实验中,阻燃pp材料有焰燃烧时间随着阻燃剂含量的增加而明显降低,且熔融滴落现象也有所改善。加入线型低密度聚乙烯可提高无卤阻燃pp/fp-2200材料的成膜性及韧性。

研究了复配磷酸酯阻燃剂对pc/abs合金材料的性能的影响。探讨了复配磷酸酯阻燃剂阻燃pc/abs合金材料的力学性能和阻燃性能,复配阻燃剂对pc/abs合金的阻燃机理。结果表明:在pc/abs合金(质量比为70/30)体系中,磷酸三苯酯(tpp)和四苯基[双酚-a]二磷酸酯(bdp)按质量比为3:2复配具有协同阻燃作用。加入18份复配阻燃剂后材料的氧指数提高了6个单位,阻燃性能达到了fv-0级,并保持了材料较好的力学性能。

sabic创新塑料部推出一种新型的lexan聚碳酸酯膜产品——lexan^tmefr膜——比传统的聚丙烯膜更薄，而且不含氯、溴阻燃剂。这种新型材料在高功能膜技术展览会上推出，它可以使电子和电气制造商制造出更薄、更轻的笔记本电脑和其它电子产品装置，而且能显著降低成本，提高竞争优势。

采用酚醛树脂、磷酸酯、硼酸锌或聚硅氧烷组成复合阻燃剂,与丙烯腈–丁二烯–苯乙烯(abs)树脂通过熔融挤出混合制备无卤阻燃abs复合材料。分别研究磷酸酯、聚硅氧烷、硼酸锌用量对无卤阻燃abs复合材料阻燃性能的影响,考察了阻燃abs复合材料的热分解行为,观察了无卤阻燃abs复合材料燃烧产物表面的炭层形貌。实验结果表明,酚醛树脂/磷酸酯复合成炭阻燃体系能有效提高abs的阻燃性能;硼酸锌和聚硅氧烷对abs/酚醛树脂/磷酸酯体系阻燃存在阻燃协同效应,提高成炭量;与聚硅氧烷相比,硼酸锌阻燃协同效果较好。

介绍了低密度聚乙烯的燃烧过程及阻燃途径,综述了金属氢氧化物和膨胀型阻燃剂及其协效阻燃体系在低密度聚乙烯中的阻燃研究进展,展望了低密度聚乙烯阻燃的发展趋势。

目前非卤阻燃pc/abs已成为开发、应用的主要趋势,其中磷系阻燃剂低毒、持久、价廉,不仅能对合金有效阻燃,而且能改善合金的加工流动性,是近年来发展迅速的一种高性能阻燃剂。综述了近年来国内外阻燃pc/abs合金用磷系阻燃剂的现状及研究进展,重点介绍了各种无机磷系和有机磷系阻燃剂的种类、配方及其对pc/abs合金阻燃性能的影响,并简要介绍了相关阻燃机理。开发磷含量高、相对分子质量大、热稳定性好、低毒、低烟的磷系化合物,以及利用不同磷酸酯在气固相协效阻燃的特性进行的复配技术成为有机磷系阻燃剂发展的趋势。

以三聚氰胺改性脲醛树脂(muf)为基料,添加聚磷酸铵(app)和4a分子筛制备膨胀型木材阻燃涂料,利用锥形量热仪研究阻燃涂料涂饰杨木populusspp.的燃烧性能。结果表明:1muf中加入质量分数为50.00%的app能延长杨木的点燃时间(tti),降低杨木的热释放速率(hrr),总热释放速率(thr)和质量损失速率(mlr),提高杨木的火灾性能指数(fpi)(处理2为1.07),但会增大总发烟量(isr)。2在阻燃涂料中加入少量的4a分子筛即可显著降低木材的热释放速率峰值(pk1-hrr,pk2-hrr),推迟峰值出现时间,降低木材有焰燃烧阶段的热释放速率和质量损失率,提高木材的火灾性能指数(处理3和4分别为1.26,1.38)。加入质量分数为1.00%的分子筛(处理3)可平衡由于50.00%app存在增加的发烟量,加入质量分数为3.00%的分子筛(处理4)材料燃烧前400s内基本无烟产生,总发烟量显著降低。

采用间苯二酚-双(磷酸二苯酯)缩聚物(sol-dp)和氰尿酸三聚氰胺(mca)共混制出磷-氮复合阻燃体系,并与苯乙烯-丁二烯-丙烯腈(abs)基体树脂共混制备新型无卤阻燃abs。考察了阻燃abs的力学性能和燃烧性能。试验结果表明:当sol-dp和mca在abs树脂中的质量分数分别为8%和4%时,材料的力学性能保持在90%以上,氧指数(loi)值高达27.5%,同时达到ul94v-0级。sol-dp在提高mca成炭的同时能有效阻止了abs的燃烧行为,其和mca复配物的总质量分数为15%时,制备的阻燃abs的热释放速率和热释放总量均大幅下降,最大热释放速率的下降幅度达70%。

研究了60coγ辐照对无卤阻燃epdm-pvmq共混橡胶电缆绝缘材料性能的影响。采用的辐照剂量率为171.7gy/min和283gy/min,累积总剂量500kgy,并采用国标方法测定了辐照前后材料的力学性能、电绝缘性能和阻燃性能。结果表明,pvmq配合量小于10phr时,拉伸强度保持率随辐照剂量的增加而迅速降低,大于20phr时,拉伸强度保持率在整个辐照剂量范围内都在90%以上;断裂伸长率保留率随着辐照剂量的增加而降低,剂量率对其没有明显影响;体积电阻率随着辐照剂量的增加而下降;辐照对材料的阻燃性能无明显影响。

通过建立标准模拟试验炉装置及模拟耐火试验,探讨了无卤阻燃剂对提高防火玻璃等防火材料耐火性能的作用机理,对新型防火玻璃和防火板的耐火性能进行了研究。

本文阐述了无卤阻燃光缆的阻燃机理、制造工艺及性能测试结果。