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1 阻燃劑的發(fā)展
高聚物(各種塑料包括工程塑料)的阻燃技術(shù),當前主要是以添加型溴系阻燃劑為主,常用的有十溴二苯醚、八溴醚、四溴雙酚A、六溴環(huán)十二烷等,這中間尤以十溴二苯醚使用量最大。
溴系阻燃劑的優(yōu)點在于它們的分解溫度大多在200℃300℃左右,與各種高聚物的分解溫度相匹配,因此能在最佳時刻于氣相及凝聚相同時起到阻燃作用,有添加量最小,效果最好的美稱。阻燃劑家族中的其他品種有磷系、三嗪系、硅系、膨脹型、無機填料等。而無機磷系中的紅磷,由于是純阻燃元素,所以阻燃效果好,應(yīng)用面較廣,但它色澤鮮艷,因而應(yīng)用受到部分限制。紅磷的應(yīng)用要注意微?;捅砻姘?膠囊化),這樣使它在高聚物中分散性好,與聚合物的相容性好,不易遷移,能保持高聚物的難燃性能長久。另外,聚磷酸銨的聚合度是決定上述兩種產(chǎn)品質(zhì)量的關(guān)鍵,聚合度越高,阻燃防火效果越好。三嗪系阻燃劑主要是三聚氰胺及其衍生物,這類阻燃劑有多重反應(yīng)功能,有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性、耐久性和耐候性。它們的阻燃效果好,與高聚物相容性也好,因此應(yīng)用面也廣。常用的有三聚氰胺、三聚氰胺尿氰酸鹽(MCA)等。
由于無機阻燃劑需要添加的量很大,在某些特殊的情況下會超過高聚物本身的量,因此,勢必對高聚物的物理機械性能產(chǎn)生非常大的影響,這就要求對無機阻燃劑作出處理,即微粒化、表面活化。微?;哪康氖亲屗鼈冊诟呔畚镏蟹稚⒕鶆?在體相中處處起到阻燃作用。實驗證明,要達到同一阻燃標準,微?;蛇m當減少用量。另外表面活化就是為了使無機阻燃劑與高聚物之間相容性好,這樣可以減輕由于大量無機阻燃劑加入而使高聚物本身機械強度的下降
塑料阻燃技術(shù)
一般來講,高聚物阻燃技術(shù)主要分為添加型與反應(yīng)型兩種方式,而在所謂的”塑料”概念下,主要是以添加型為主。即在普通粒料中添加與之匹配的阻燃劑,在攪拌機內(nèi)充分混合,然后進入以雙螺桿擠出機為主的混煉裝置重新造粒,制備出阻燃改性的“阻燃塑料”。以下就熱塑性通用塑料、熱塑性工程塑料和熱固性塑料中常用的PP、PE、PS、HIPS、ABS、PC等塑料的阻燃技術(shù)作簡單介紹。
阻燃聚丙烯
①鹵-銻體系,即氣相阻燃機理。常用的鹵系阻燃劑是十溴二苯醚、六溴環(huán)十二烷、八溴醚、四溴雙酚A等,加上阻燃協(xié)效劑三氧化二銻,具有添加量少,阻燃效果好的特點。
②用含溴烷基磷酸酯來處理PP。這類阻燃劑兼有PBr協(xié)同效應(yīng),使阻燃效果顯著,同時還能改善PP的流變性及加工性能,對PP的物理機械性能影響也小。
③膨脹型阻燃劑,這類PN系阻燃劑具有高效、熱和光穩(wěn)定性高、低毒、低煙、低腐蝕,對加工和機械性能影響小,不會引起環(huán)境污染。在PP中只要添加2530份即可達到UL94V0級。
④丙烯酸五溴芐酯與三元乙丙橡膠的接枝共聚物阻燃的聚丙烯。這類阻燃處理的PP具有很高的抗沖擊強度,在某些場合可用作工程塑料。
⑤無機填充料阻燃聚丙烯所謂的無機填充料即指氫氧化鋁和氫氧化鎂,它們具有阻燃、抑煙的作用。但要達到預(yù)期的效果,微粒化及表面處理是關(guān)鍵技術(shù),應(yīng)用于不同塑料。
阻燃聚乙烯
①一般來講,適用于PP的阻燃劑都可用于PE處理技術(shù)中,某些芳香族溴系阻燃劑(如十溴二苯醚)在PE特別是在LDPE上的應(yīng)用效果會更好一些。
②這里還要指出,氯系阻燃劑如氯化石蠟、敵克隆(美國西方石油化工公司產(chǎn)品商品名)在某些場合中應(yīng)用效果會更好。
阻燃聚苯乙烯和高抗沖聚苯乙烯
①對于擠出PS泡沫來講,使用普通的六溴環(huán)十二烷(HBCD)即可達到阻燃目的。
②對于常用的普通聚苯乙烯阻燃,要求使用熱穩(wěn)定性能好的HBCD。
③高抗沖聚苯乙烯阻燃技術(shù)更難,由于它要用于電子、電器元件,阻燃級別要求更高,需達到UL94V0級(美國的一種阻燃標準)。常用的溴系阻燃劑有十溴二苯醚、溴化環(huán)氧樹脂(BER)、耐高溫HBCD等。
阻燃ABS
①處理ABS阻燃時一定要考慮沖擊強度是否下降、熱變形溫度、熔體流動指數(shù)和光穩(wěn)定性是否受到影響。常用的有十溴二苯醚、溴化環(huán)氧樹脂(BER)、四溴雙酚A等。
②這里為保證ABS原有的抗沖擊強度、光澤性以及透明度,可使用膠體五氧化二銻為阻燃協(xié)效劑。
③GE公司開發(fā)的阻燃硅樹脂SFR100和SFR1000能有效地應(yīng)用于聚烯烴阻燃處理中。
阻燃聚碳酸酯
PC本身有一定阻燃性能,可達到UL94V2級,但要獲得V0級水平則需要作阻燃處理。
①一般來講,作為PC的添加型阻燃劑有含溴芳基磷酸酯、四溴雙酚A、十溴二苯醚、聚二溴苯醚等,其中含BrP阻燃劑會更有效。
②與阻燃ABS一樣,利用含活性官能團的氧化膦單體比如TPO去制備含磷阻燃共聚PC。
③利用PC本身特性制備的PC/PBT、PC/ABS、PC/PET塑料合金的阻燃處理,一般都是利用添加型阻燃劑。PC/PBT溴代聚苯乙烯(BPS)、含溴芳基磷酸酯等。PC/ABS三苯基磷酸酯(TPP)、三甲基磷酸酯(TCP)、間苯二酚雙磷酸酯(RDP)以及含溴芳基磷酸酯等。PC/PETTPP、RDP等。
來源:宏泰基阻燃材料,宏泰基阻燃劑。轉(zhuǎn)載請注明出處。
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