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阻燃热塑性通用塑料.ppt

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    • LOGO阻阻 燃燃 材材 料料徐晓楠徐晓楠 阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料1阻燃热塑性工程材料阻燃热塑性工程材料2阻燃热固性树脂阻燃热固性树脂3阻燃材料阻燃材料2021/9/242Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/243Company LogoCompany Logo v聚丙烯(聚丙烯(PPPP)的主要用途)的主要用途§聚丙烯是以丙烯为主聚合而成的,具有透明性聚丙烯是以丙烯为主聚合而成的,具有透明性高、无毒性、比重轻、易加工、抗冲击强度高、高、无毒性、比重轻、易加工、抗冲击强度高、耐化学腐蚀、抗挠曲性好、电绝缘性好等优良耐化学腐蚀、抗挠曲性好、电绝缘性好等优良性能,并易于通过共聚、共混、填充、增强等性能,并易于通过共聚、共混、填充、增强等工艺措施进行改性,广泛用于化工、化纤、建工艺措施进行改性,广泛用于化工、化纤、建筑、轻工、家电、包装等工业领域在我国,筑、轻工、家电、包装等工业领域在我国,聚丙烯的产量位居第三聚丙烯的产量位居第三 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/244Company LogoCompany Logo v聚丙烯的燃烧性能聚丙烯的燃烧性能氧指数为:氧指数为:17.4~18.5燃烧速度:燃烧速度:燃烧时产生大量融滴,极易传播火焰燃烧时产生大量融滴,极易传播火焰1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/245Company LogoCompany Logo 放热量大,给火灾扑救带来更大的困难。

      放热量大,给火灾扑救带来更大的困难DD 燃烧产物燃烧产物( (如如COCO等等) )具有毒性具有毒性BB受到强烈辐射,使材料的结构强受到强烈辐射,使材料的结构强度急剧下降,导致构件垮塌度急剧下降,导致构件垮塌. .C C助火成灾助火成灾, ,缩短轰燃缩短轰燃(flashover)(flashover)出现的时间出现的时间AA火灾中可能火灾中可能造成的影响造成的影响1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/246Company LogoCompany Logo v聚丙烯的阻燃处理聚丙烯的阻燃处理基本要求:基本要求: 廉价、易得;廉价、易得; 毒性、腐蚀性小,产生的烟量较少,对环境友好;毒性、腐蚀性小,产生的烟量较少,对环境友好; 不过多破坏材料原有的优异机械性能;不过多破坏材料原有的优异机械性能; 不过多影响材料原有的电性能和光学性能;不过多影响材料原有的电性能和光学性能; 效果持久,使用时间较长效果持久,使用时间较长1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/247Company LogoCompany Logo v 聚丙烯常用的阻燃剂聚丙烯常用的阻燃剂 1、卤系阻燃剂、卤系阻燃剂 2、卤磷协同阻燃剂、卤磷协同阻燃剂 3、无机阻燃剂、无机阻燃剂 4、膨胀型阻燃剂、膨胀型阻燃剂1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/248Company LogoCompany Logo v含卤阻燃聚丙烯含卤阻燃聚丙烯 含溴阻燃聚丙烯的性能含溴阻燃聚丙烯的性能 含溴与含氯阻燃聚丙烯含溴与含氯阻燃聚丙烯 芳香溴与脂肪溴阻燃性芳香溴与脂肪溴阻燃性 含溴阻燃聚丙烯的其他性能含溴阻燃聚丙烯的其他性能 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/249Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2410Company LogoCompany Logo C--Cl键能键能(2818J/mol)比比C--Br的键能的键能(2274J/mol)大得大得多,不容易离解多,不容易离解产生氯游离基,产生氯游离基,阻燃效果要差得阻燃效果要差得多多C--Br的键能较低,的键能较低,分解温度与很多常分解温度与很多常用聚合物的分解温用聚合物的分解温度重叠,具有高的度重叠,具有高的阻燃效率阻燃效率卤系阻燃剂卤系阻燃剂1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2411Company LogoCompany Logo 芳香溴:具有较高的热稳定性,同时其芳香溴:具有较高的热稳定性,同时其紫外稳定性和电气性能也极佳,且不起紫外稳定性和电气性能也极佳,且不起霜,毒性低霜,毒性低酯肪溴:分解温度聚合物的分解温度重酯肪溴:分解温度聚合物的分解温度重叠,但热稳定性欠佳叠,但热稳定性欠佳1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2412Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2413Company LogoCompany Logo 辐照率为辐照率为50kw时,时,PP-A系相关参数系相关参数-20002004006008001000120014000100200300400500time(s)浓度(ppm)PP-A1#PP-A2#PP-A3#PP-A4#CO1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2414Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2415Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2416Company LogoCompany Logo 卤磷协同阻燃聚丙烯卤磷协同阻燃聚丙烯1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2417Company LogoCompany Logo 卤磷协同阻燃聚丙烯卤磷协同阻燃聚丙烯((1 1)含溴磷酸酯为含脂肪族极高的磷酸酯-三()含溴磷酸酯为含脂肪族极高的磷酸酯-三(2 2,,2 2-(溴-(溴 甲基)-甲基)-3 3溴丙基)磷酸酯,含溴溴丙基)磷酸酯,含溴7171%,含磷%,含磷3 3%;%;((2 2))PPPP中中7.17.1%的溴可以使%的溴可以使PPPP的的LOILOI高高8 8个百分点;个百分点; ((3 3)阻燃效率远高于高于芳香族溴,一方面是脂肪溴的阻燃)阻燃效率远高于高于芳香族溴,一方面是脂肪溴的阻燃 效率高于芳香族溴,另一方面也可能是存在分子内效率高于芳香族溴,另一方面也可能是存在分子内Br—PBr—P协同;协同;1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2418Company LogoCompany Logo ((4 4))TTBNPTTBNP中的溴与锑化合物的协效作用甚佳,中的溴与锑化合物的协效作用甚佳,3.753.75%%的的TTBNPTTBNP与与1.251.25%的%的Sb2O3Sb2O3,可使,可使PPPP的氧指数提高的氧指数提高7.47.4个百分点;个百分点;((5 5)对)对PPPP的机械性能影响甚小,即使它在的机械性能影响甚小,即使它在PPPP中的含量高达中的含量高达1515%(同时还含%(同时还含5 5%的%的Sb2O3)Sb2O3),,PPPP的不带缺口抗冲强度及带缺口的不带缺口抗冲强度及带缺口抗冲强度分别降为原始树脂的抗冲强度分别降为原始树脂的4343%和%和6767%。

      %1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2419Company LogoCompany Logo 无机阻燃剂无机阻燃剂1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2420Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2421Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2422Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2423Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2424Company LogoCompany Logo 氢氧化镁氢氧化镁1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2425Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2426Company LogoCompany Logo CPCPPEPE阻燃剂阻燃剂阻燃剂阻燃剂得克隆得克隆得克隆得克隆DBDPODBDPO及及及及BTBPIEBTBPIE阻燃聚乙烯阻燃聚乙烯(PE)尽管尽管LDPELDPE和和PPPP都都属于聚烯属于聚烯烃烃,但,但芳香族溴化物对芳香族溴化物对LDPELDPE的阻燃效率的阻燃效率高于对高于对PPPP,,这可这可能是由于能是由于LDPELDPE的的裂解温度裂解温度(600℃)(600℃)高于高于PP(480℃)PP(480℃)之故之故1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2427Company LogoCompany Logo CPCP价价格格低低廉廉,,对对PEPE的的阻阻燃燃效效率率高高,,但但它它的的热热稳稳定定性性欠欠佳佳,,故故使使碎碎塑塑料料难难于于反反复复利利用用。

      另另外外,,PEPE中中的的CPCP易易渗渗出出,,使使制制品品表表面面形形成成一一层层油油状状薄薄膜膜,,因因而而限限制制了了CPCP在在PEPE中中的的应应用用但但由由于于CPCP的的优优点点,,人人们们仍仍愿愿意意在在可可能能的的场场合合用用CPCP阻阻燃燃PEPE对对于于阻阻燃燃用用作作电电缆缆绝绝缘缘层层和和包包覆覆层层的的PEPE,,适适宜宜的的阻阻燃燃剂剂是是DBDPODBDPO、、DCRPDCRP及及BTBPIEBTBPIE等1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2428Company LogoCompany Logo 阻燃阻燃PEPE所需的阻燃剂量,似乎与所需的阻燃剂量,似乎与PEPE的熔流指数的熔流指数( (MI)MI)有关MIMI越高越高( (流动性越好流动性越好) ),所需的阻燃剂量越小,所需的阻燃剂量越小( (达到达到同样的氧指数和同样的氧指数和U UL94L94阻燃级别时阻燃级别时)()(见图见图1010--22)22)其原因可能是热的高聚物熔滴可将热由燃烧区带走实验说明,可能是热的高聚物熔滴可将热由燃烧区带走实验说明,MIMI为为0.50.5的的LDPELDPE较难阻燃。

      图较难阻燃图1010--2222说明说明,,当阻燃剂用量当阻燃剂用量相同时,相同时,MIMI值高的值高的LDPELDPE的氧指数较高对的氧指数较高对UL94UL94阻燃级也存阻燃级也存在类似的规律例如在类似的规律例如,,图图10-2210-22芳香族溴阻燃剂的为芳香族溴阻燃剂的为使使LDPELDPE通过通过V-2V-2级时所需级时所需LDPELDPE仅为仅为4.5%4.5%,,而而MIMI为为O.5O.5的则应的则应为为6%6%对这两种对这两种LDPELDPE,,在阻燃剂用量可通过在阻燃剂用量可通过UL94V-2UL94V-2级这级这一点一点,,两者的氧指数相差约一个单位两者的氧指数相差约一个单位1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2429Company LogoCompany Logo 由图由图10-22可以看出可以看出,,在在LDPE中的阻燃剂含量低于通过中的阻燃剂含量低于通过UL94V-2级试验所需的含量时级试验所需的含量时,,LDPE的的氧指数随阻燃剂用量的增加而急氧指数随阻燃剂用量的增加而急剧增高剧增高,,即即UL94V-2点在图点在图10-22曲线的陡坡上。

      在曲线的这一部曲线的陡坡上在曲线的这一部分分,,由于阻燃剂称量的不大误差由于阻燃剂称量的不大误差或阻燃剂在或阻燃剂在PE中分散不好而引起中分散不好而引起的变化的变化,,会使会使PE的氧指数及的氧指数及UL94阻燃性明显下降阻燃性明显下降,,甚至造成阻燃甚至造成阻燃PE由可通过由可通过UL94V-2试验而变成试验而变成可燃1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2430Company LogoCompany Logo 表表10-1410-14表表明明LDPELDPE中中Sb2O3Sb2O3含含量量( (阻阻燃燃剂剂/Sb2O3/Sb2O3用用量量比比) )对对材材料料阻阻燃燃性性的的影影响响表表中中数数字字说说明明,,Sb2O3Sb2O3对对含含溴溴芳芳香香族族阻阻燃燃剂剂的的协协效效作作用用,,在在PEPE中中比比PPPP中中远远佳佳例例如如,,当当BTBPIEBTBPIE的的用用量量为为8%~9%8%~9%时时,,与与其其协协同同使使用用的的Sb2O3Sb2O3量量,,由由4%4%左左右右减减至至2%2%左左右右时时,,对对PEPE的的氧氧指指数数及及UL94UL94阻阻燃燃性性均均无无影影响响,,有有时时甚甚至至能能适适度度提提高高氧氧指指数数和和明明显显缩缩短短燃燃烧烧时时间间。

      这这就就是是说说,,在在阻阻燃燃PEPE中中,,溴溴阻阻燃燃剂剂与与Sb2O3Sb2O3的的质质量量比比可可控控制制在在4:14:1左左右右表表1 10 0--1414中中大大多多数数阻阻燃燃LDPELDPE平平均均燃烧时间均短于燃烧时间均短于1s(UL941s(UL94试验试验) )1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2431Company LogoCompany Logo 为为使使LDPELDPE通通过过UL94V-0UL94V-0级级,,不不仅仅要要提提高高其其中中溴溴阻阻燃燃剂剂及及Sb2O3Sb2O3的的用用量量,,而而且且需需要要在在材材料料中中加加入入惰惰性性填填料料( (如如滑滑石石粉粉) )例例如如,,含含12%BTBPIE12%BTBPIE、、6%Sb2O36%Sb2O3及及30%30%滑滑石石粉粉的的LDPELDPE具具有有UL94VUL94V--0 0阻阻燃燃级级,,其其氧氧指指数数为为28%28%这这种种阻阻燃燃LDPELDPE不不产产生可由燃烧区带走热量的熔滴生可由燃烧区带走热量的熔滴,,氧指数与氧指数与V-2V-2级级LDPELDPE相仿。

      相仿1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2432Company LogoCompany Logo 尽管就对尽管就对PEPE氧指数及氧指数及UL94UL94阻燃性的贡献而言阻燃性的贡献而言,,芳芳香族溴阻燃剂是相当有效的,但对用作线缆绝缘层及包覆香族溴阻燃剂是相当有效的,但对用作线缆绝缘层及包覆层的交联低密度聚乙烯层的交联低密度聚乙烯( (XLDPE)XLDPE),,含脂肪族氯的含脂肪族氯的DCRPDCRP可使可使XLDPEXLDPE通过通过UL94VW-1UL94VW-1阻燃试验在这种阻燃阻燃试验在这种阻燃XLDPEXLDPE中,可加中,可加入多至入多至5 50phr0phr的炭黑,而对阻燃性的炭黑,而对阻燃性无无多大影响表多大影响表10-1510-15比比较了较了DCRPDCRP、、DBDPODBDPO及及BTBPIEBTBPIE阻燃的阻燃的LDPELDPE的阻燃性的阻燃性DBDPODBDPO阻阻燃的燃的PEPE的严重缺点是起的严重缺点是起霜霜,,对不含填料的对不含填料的XLDPEXLDPE,,在在65℃65℃下经下经7575h h后,其中的后,其中的DBDPODBDPO即渗出。

      但即渗出但BTBPIEBTBPIE不从不从PEPE中迁移中迁移至表面,这是至表面,这是BTBPIEBTBPIE用于用于PEPE时的一个突出的优点时的一个突出的优点1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2433Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2434Company LogoCompany Logo 如如果果用用氯氯系系阻阻燃燃剂剂与与溴溴系系阻阻燃燃剂剂的的混混合合物物( (同同时时添添加加Sb203)Sb203)来来阻阻燃燃PEPE,,则则PEPE的的氧氧指指数数能能较较大大幅幅度度地地提提高高,,这这可可减减少少阻阻燃燃剂剂的的用用量量,,降降低低材材料料成成本本,,还还能能改改善善材材料料的的物物理理- -机机械械性性能能此此外外,,这这种种由由混混合合阻阻燃燃剂剂处处理理的的PEPE生生烟烟量量也也较较低低这这说说明明,,氯氯系系阻阻燃燃剂剂与与溴溴系系阻阻燃燃剂剂间间存存在在某某种种协协效效作作用用例例如如,,实实验验证证明明,,含含芳芳香香族族溴溴的的五五溴溴甲甲苯苯、、含含脂脂肪肪族族氯氯的的CPCP与与Sb2O3Sb2O3的的混混合合物物的的阻阻燃燃效效率率比比上上述述3 3种种阻阻燃燃剂剂中中任任何何两两种种的的混混合合物物都都要要好好。

      对对于于LDPELDPE,,当当以以DCRPDCRP与与聚聚二二溴溴亚亚苯苯基基醚醚(PPO)(PPO)的的混混合合物物( (同同时时添添加加Sb2O3)Sb2O3)阻阻燃燃时时,,也也能能明明显显观观察察到到氯氯- -溴溴协协效效作作用用,,见见图图1010--2323以以30%DCRP30%DCRP或或30%PPO30%PPO阻阻燃燃的的LDPELDPE,,其其氧氧指指数数都都在在27%27%左左右右,,而而如如所所用用阻阻燃燃剂剂总总量量不不变变( (仍仍为为30%)30%),,则则任任何何比比例例的的两两者者的的混混合合物物,,都都可可赋赋予予LDPELDPE高高于于27%27%的的氧氧指指数数,,且且以以1:1(1:1(质质量量比比) )的的DCRPDCRP与与PPOPPO混混合合物物阻阻燃燃的的LDPELDPE的的氧氧指指数数最最高高,,可可达达33%33%以以上上,,即即比比单单一一阻阻燃燃剂剂提提高高近近6 6个个单位1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2435Company LogoCompany Logo LDPE薄膜可方便地用薄膜可方便地用CP和和Sb2O3阻燃,但所得薄膜不透明。

      阻燃,但所得薄膜不透明为得到透明的阻燃为得到透明的阻燃LDPE薄膜薄膜,,可采用二硫焦磷酸酯为阻燃剂可采用二硫焦磷酸酯为阻燃剂,,此阻燃剂此阻燃剂无无卤卤,,不需与锑化合物不需与锑化合物并用并用,,与抗静电剂及光稳定剂相与抗静电剂及光稳定剂相容容,,抗迁移抗迁移,,用量用量5%以上即可使以上即可使LDPE自熄自熄,,用量用量10%时时,,LDPE的氧指数可达的氧指数可达25%.表表10--16汇集汇集有几种含卤阻燃有几种含卤阻燃LDPE的的配方及性能配方及性能HDPE的阻燃与的阻燃与LDPE相同1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2436Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2437Company LogoCompany Logo PE及其粘土纳米及其粘土纳米复合材料的燃烧性能复合材料的燃烧性能1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2438Company LogoCompany Logo 阻燃聚氯乙烯阻燃聚氯乙烯硬质硬质PVCPVC PVC软质软质PVCPVC PVC PVC的含氯量达的含氯量达56%56%,,其氧指数可大于其氧指数可大于45%45%,,只有在极个别情况下只有在极个别情况下才需进一步阻燃。

      软才需进一步阻燃软PVCPVC中含氯量降至约中含氯量降至约36%36%,,氧指数最低可降至约氧指数最低可降至约22%22%,,所以软所以软PVCPVC的阻燃是必要的的阻燃是必要的,,但抑烟则是硬质和软质但抑烟则是硬质和软质PVCPVC所共同要求所共同要求的PVCPVC的生烟量在常用塑料中名列榜首所以的生烟量在常用塑料中名列榜首所以,,PVCPVC的抑烟具有特别的抑烟具有特别重要意义重要意义1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2439Company LogoCompany Logo v阻燃阻燃PVCPVC广泛用于建筑广泛用于建筑( (绝缘层、墙壁和天花板衬里、地面、屋顶等绝缘层、墙壁和天花板衬里、地面、屋顶等) ),,电子、电气电子、电气,,运输运输( (各种车、船、飞机的座垫各种车、船、飞机的座垫) ),,家具家具( (泡沫材料、家具泡沫材料、家具面罩面罩) ),,矿山矿山( (各种运输带各种运输带) )等行业可用于阻燃软质等行业可用于阻燃软质PVCPVC的阻燃剂很多的阻燃剂很多,,包括磷酸酯、氢氧化铝、三氧化二锑、包括磷酸酯、氢氧化铝、三氧化二锑、硼硼酸酸锌锌、氯化石、氯化石腊蜡腊蜡、红磷等、红磷等,,如以对氧指数的贡献而言如以对氧指数的贡献而言,,三氧化二锑是最有效的三氧化二锑是最有效的,,因为它是因为它是PVCPVC中所中所含氯的优异协效剂。

      但高色调的三氧化二锑不宜用于制造透明的含氯的优异协效剂但高色调的三氧化二锑不宜用于制造透明的PVCPVC制制品PVCPVC中目前采用最多的抑烟剂是中目前采用最多的抑烟剂是钼钼化合物化合物,,特别是八特别是八钼钼酸酸胺胺 二、软聚氯乙烯用阻燃增塑二、软聚氯乙烯用阻燃增塑剂剂及抑烟及抑烟剂剂 1 1、、阻燃增塑剂阻燃增塑剂 用于软用于软PVCPVC的阻燃增塑剂主要是各种芳基磷酸酯及芳基的阻燃增塑剂主要是各种芳基磷酸酯及芳基-烷-烷基磷酸酯基磷酸酯,,其基本性能见表其基本性能见表1010--17171.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2440Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2441Company LogoCompany Logo Add Your TitleAdd Your TitleAdd Your Title磷酸三甲苯酯挥发磷酸三甲苯酯挥发性较低,在室温下性较低,在室温下为液体,但它的邻为液体,但它的邻位异构体的毒性使位异构体的毒性使磷酸三甲苯酯及磷磷酸三甲苯酯及磷酸二苯甲苯酯的用酸二苯甲苯酯的用量均已下降。

      量均已下降磷酸三苯酯的凝固磷酸三苯酯的凝固点为点为48~49℃℃,易,易于从于从PVC中结晶,中结晶,故用量不能过多,故用量不能过多,且宜与高且宜与高溶溶剂化的剂化的增塑剂并用,所以增塑剂并用,所以磷酸三苯酯在软磷酸三苯酯在软PVC中作为阻燃增中作为阻燃增塑剂的应用很有限塑剂的应用很有限烷烷基二芳基磷酸酯基二芳基磷酸酯在阻燃增塑效率、在阻燃增塑效率、挥发性及低温性三挥发性及低温性三方面均能兼顾,它方面均能兼顾,它们的阻燃和抑烟性们的阻燃和抑烟性取决于其种类和配取决于其种类和配方,可优于或劣于方,可优于或劣于三芳基磷酸酯三芳基磷酸酯1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2442Company LogoCompany Logo 所所有有用用作作软软PVC阻阻燃燃增增塑塑剂剂的的磷磷酸酸酯酯的的磷磷含含量量相相近近,,在在7.8%~8.6%之之间间它它们们用用于于代代替替软软PVC中中部部分分邻邻苯苯二二甲甲酸酸酯酯和和其其他他酯酯类类增增塑塑剂剂,,以以满满足足阻阻燃燃要要求求,,但但其其用用量量应应尽尽可可能能低低,,以以降降低低成成本本在在软软PVC中中采采用用磷磷酸酸酯酯后后,,制制品品的的阻阻燃燃性性得得以以提提高高,,但某些其他性能恶化。

      但某些其他性能恶化1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2443Company LogoCompany Logo 用于软用于软PVCPVC的的几种磷酸酯几种磷酸酯的阻燃性及的阻燃性及增塑性的比增塑性的比较较1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2444Company LogoCompany Logo 三氧化铝三氧化铝硼硼酸酸锌锌八八钼钼酸酸胺胺有机有机胺钼胺钼酸盐酸盐二茂铁二茂铁锡酸锡酸锌锌软软PVCPVC抑烟剂抑烟剂1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2445Company LogoCompany Logo 三氧化铝和八三氧化铝和八钼钼酸酸胺胺是是PVCPVC采用的主要抑烟剂将这两种抑烟剂加采用的主要抑烟剂将这两种抑烟剂加入硬入硬PVCPVC中中,,当用量为当用量为0.5%~5.0%0.5%~5.0%时时,,材料生烟量降低材料生烟量降低30%~80%30%~80%,,氧指数提氧指数提高高3~103~10个单位对用作电缆包覆材料的软个单位对用作电缆包覆材料的软PVCPVC,,加入加入2%2%的三氧化的三氧化钼钼或八或八钼钼酸酸胺,胺,材料生烟量可减少材料生烟量可减少70%~80%70%~80%,,氧指数可提高氧指数可提高3 3个单位。

      这两种个单位这两种钼钼化合化合物也可与氢氧化铝、氢氧化物也可与氢氧化铝、氢氧化铝铝及其他金属化物及其他金属化物( (氧化铜、氧化铁、氧化锡氧化铜、氧化铁、氧化锡等等) )其同使用其同使用,,作为抑烟剂在作为抑烟剂在100100份份PVCPVC中加入中加入O.5O.5份二茂铁份二茂铁,,可使可使PVCPVC的的生烟量降低生烟量降低30%30%~~70%70%二茂铁不仅对二茂铁不仅对PVCPVC抑烟抑烟,,而且可提高而且可提高PVCPVC的成炭率及的成炭率及氧指数氧指数,,但二茂铁呈榻红色但二茂铁呈榻红色,,且不宜与含磷阻燃剂并用且不宜与含磷阻燃剂并用,,还可引起阴燃还可引起阴燃,,故其应用不易推广故其应用不易推广1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2446Company LogoCompany Logo 锡锡锡锡酸酸酸酸锌锌锌锌不不不不仅仅仅仅对对对对PVCPVCPVCPVC抑抑抑抑烟烟烟烟有有有有良良良良好好好好的的的的效效效效果果果果,,,,而而而而且且且且还还还还可可可可减减减减少少少少材材材材料料料料燃燃燃燃烧烧烧烧时时时时一一一一氧氧氧氧化化化化碳碳碳碳的的的的生生生生成成成成量量量量,,,,它它它它在在在在PVCPVCPVCPVC中中中中的的的的阻阻阻阻燃燃燃燃效效效效率率率率也也也也可可可可与与与与三三三三氧氧氧氧化化化化二二二二锑锑锑锑媲媲媲媲美美美美,,,,所所所所以以以以通通通通常常常常是是是是在在在在以以以以二二二二氧氧氧氧化化化化二二二二锑锑锑锑阻阻阻阻燃燃燃燃的的的的PVCPVCPVCPVC中中中中,,,,以以以以一一一一定定定定量量量量( (( (如如如如50%50%50%50%左左左左右右右右) )) )的的的的锡锡锡锡酸酸酸酸锌锌锌锌代代代代替替替替三三三三氧氧氧氧化化化化二二二二锑锑锑锑,,,,以以以以收收收收到到到到既既既既抑抑抑抑烟烟烟烟又又又又不不不不降降降降低低低低材材材材料料料料阻阻阻阻燃燃燃燃性性性性的的的的双双双双重重重重效效效效果果果果。

      也也也也可可可可用用用用锡锡锡锡酸酸酸酸锌锌锌锌与与与与硼硼硼硼酸酸酸酸锌锌锌锌的的的的混混混混合合合合物物物物代代代代替替替替阻阻阻阻燃燃燃燃PVCPVCPVCPVC中中中中的的的的三三三三氧氧氧氧化化化化二二二二锑锑锑锑,,,,抑抑抑抑烟烟烟烟和阻燃效果亦相当理想和阻燃效果亦相当理想和阻燃效果亦相当理想和阻燃效果亦相当理想1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2447Company LogoCompany Logo 阻燃软聚氯乙烯配方及性能阻燃软聚氯乙烯配方及性能1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2448Company LogoCompany Logo TEXT 以不同磷酸酯阻燃的以不同磷酸酯阻燃的PVCPVC的点燃时间、总释热量、释热峰的点燃时间、总释热量、释热峰值及平均生烟量等重要阻燃参数见值及平均生烟量等重要阻燃参数见1010--2121表中还列有不同磷表中还列有不同磷酸酯阻燃的酸酯阻燃的PVCPVC的氧指数及的氧指数及E-E-模数表中数字表明模数表中数字表明,,以三芳基磷以三芳基磷酸酯阻燃的酸酯阻燃的PVCPVC具有较高的氧指数和具有较高的氧指数和E-E-模数模数,,而而烷烷基二芳基磷酸基二芳基磷酸酯阻燃的酯阻燃的PVCPVC此两参数皆较低此两参数皆较低,,这是因为多芳基磷酸酯的阻燃性这是因为多芳基磷酸酯的阻燃性较高而柔顺性较低之故。

      较高而柔顺性较低之故阻燃软聚氯阻燃软聚氯乙乙烯的阻燃参数烯的阻燃参数1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2449Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2450Company LogoCompany Logo 而而且且,,芳芳基基上上的的烷烷基基取取代代基基,,也也对对磷磷酸酸酯酯的的阻阻燃燃性性及及柔柔顺顺性性有有所所影影响响表表10--21中中所所有有PVC的的点点燃燃时时间间都都较较短短,,且且差差别别不不是是很很大大,,在在10~20s之之间间,,这这是是因因为为所所含含磷磷酸酸酯酯较较易易挥挥发发,,且且在在较较低低温温度度下下即即发发生生热热裂裂解解之之故故PVC的的生生烟烟量量大大,,这这是是人人所所共共知知的的,,但但磷磷酸酸酯酯中中的的长长链链烷烷基基(如如异异葵葵基基、、异异辛辛基基)可可降降低低PVC的的平平均均生生烟烟量量25%~40%,,这这是是因因为为长长链链烷烷基基易易于于热热裂裂解解并并燃燃烧烧完完全全而而较较少少产产生生成成烟烟炭炭粒粒之之故故至至于于总总释释热热量量及及释释热热峰峰值值,,所所有有磷磷酸酸酯酯阻阻燃燃的的PVC均均具具有有较较低低值值,,且且彼此相差不到彼此相差不到20%。

      表表10--21不不同同磷磷酸酸酯酯阻阻燃燃的的软软PVC①①的的阻阻燃燃参参数数(锥锥形形量量热计法测定热计法测定)②②CONE的释热速率为的释热速率为40kW/m21.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2451Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2452Company LogoCompany Logo 阻燃聚苯乙烯Add Your TextAdd Your TextAdd Your Text一、概述一、概述 要求阻燃的聚苯乙烯要求阻燃的聚苯乙烯(PS)(PS)首先是挤出泡沫塑料用可发性珠粒泡沫塑首先是挤出泡沫塑料用可发性珠粒泡沫塑料料.PS.PS泡沫塑料用作隔热、隔音、防震、包装材料泡沫塑料用作隔热、隔音、防震、包装材料,,在市场上可与聚氨酯在市场上可与聚氨酯泡沫塑料泡沫塑料(PUF)(PUF)竞争竞争. .因因PSPS泡沫体的加工温度较低泡沫体的加工温度较低,,所以可采用阻燃效率所以可采用阻燃效率高但热稳定性较低高但热稳定性较低( (耐耐温温约约200200℃℃) )的脂肪族或脂环族溴化合物阻燃的脂肪族或脂环族溴化合物阻燃,,常用常用的有六的有六溴溴环十二环十二烷烷(HBCD)(HBCD),,有时也采用五溴一氯环己有时也采用五溴一氯环己烷烷及二溴乙基二溴及二溴乙基二溴环己环己烷,烷,三三(2(2,,3-3-二溴丙基二溴丙基) )异异腈腈尿酸酯尿酸酯(TBC)(TBC)也可应用。

      也可应用PSPS泡沫塑料用泡沫塑料用上述阻燃剂阻燃时上述阻燃剂阻燃时,,不需与不需与Sb2O3Sb2O3并用实际上并用实际上,,此时的此时的Sb2O3Sb2O3不仅不具不仅不具协效作用协效作用,,如果以材料氧指数来评价的话如果以材料氧指数来评价的话,,反而具有对抗作用反而具有对抗作用,,其主要其主要原因是原因是Sb2O3Sb2O3妨碍材料燃烧时产生熔滴妨碍材料燃烧时产生熔滴,,因而不易将热从燃烧区导走因而不易将热从燃烧区导走1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2453Company LogoCompany Logo 对于阻燃PS泡沫塑料,一般应通过UL94V-2级试验(自熄,但滴落),此时所需阻燃剂用量极低,1%~2%的脂肪族或脂环族溴化合物即可满足要求,其原因也是因为这种泡沫体燃烧时易收缩和滴落严重在有些国家,对某些用途的PS泡沫塑料,其阻燃性应符合ASTM-E84或UL723所规定的隧道试验的要求(测定材料燃烧时火焰传播速度的一种测试方法)PS泡沫塑料的易收缩性和滴落性也有助于这种材料通过隧道试验1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2454Company LogoCompany Logo 阻燃通用聚苯乙烯阻燃通用聚苯乙烯对阻燃通用聚苯乙对阻燃通用聚苯乙烯烯(GPS)(GPS),,因其加因其加工温度较高工温度较高,,常用常用芳香族溴化物阻燃芳香族溴化物阻燃,,一般的脂环族或脂一般的脂环族或脂肪族溴化物的热稳肪族溴化物的热稳定性难于满足要求定性难于满足要求,,但经过热稳定处理但经过热稳定处理的的HBCDHBCD,,则是则是GPSGPS的一种高效阻燃剂。

      的一种高效阻燃剂表表1 1--2222及图及图1010--2424比较了两种比较了两种热稳定化的六溴热稳定化的六溴环十二环十二烷烷(HBCD-(HBCD-HTHT及及HBCD-STDHBCD-STD实验结果表明实验结果表明,,HBCDHBCD--HTHT及及HBCD-HBCD-STDSTD比比FRArFRAr--1 1及及FRArFRAr--2 2能更有效能更有效地提高地提高PSPS的氧指的氧指数数,,这是因为脂这是因为脂环族溴远比芳香环族溴远比芳香族族溴溴的阻燃效果的阻燃效果为优之故为优之故1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2455Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2456Company LogoCompany Logo 另外,以另外,以1.5%1.5%HBCD-HTHBCD-HT或或HBCDHBCD还有一点值得指出的是还有一点值得指出的是,,HBCD-HTHBCD-HT阻燃的阻燃的GPSGPS的颜色稳定性比以的颜色稳定性比以HBCD-STDHBCD-STD阻燃者为优阻燃者为优,,图图1010--2525所示是以所示是以HBCD-HTHBCD-HT及及HBCD-STDHBCD-STD阻燃的阻燃的PSPS在在260260℃℃下下停留时颜色变化停留时颜色变化(AE)(AE)的情况的情况,,所用材料的配方是表所用材料的配方是表10-2210-22中中的的2 2号及号及4 4号试样号试样,,吹塑时间分别是吹塑时间分别是1min1min和和5min5min。

      该图表明该图表明,,HBCDHBCD--HTHT对材料颜色变化的影响比对材料颜色变化的影响比HBCDSTDHBCDSTD要小得多要小得多,,前者前者5min5min的作用大约相当于后者的作用大约相当于后者1min1min的作用这说明的作用这说明,,HBCDHBCD的的热稳定处理工艺与其颜色稳定性有关而芳香族溴化物阻热稳定处理工艺与其颜色稳定性有关而芳香族溴化物阻燃的材料的光稳定性通常比脂肪族或脂环族溴化物阻燃者燃的材料的光稳定性通常比脂肪族或脂环族溴化物阻燃者逊色1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2457Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2458Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料阻燃高抗冲聚苯乙烯阻燃高抗冲聚苯乙烯一、概述一、概述 高抗冲聚苯乙烯高抗冲聚苯乙烯(HIPS)(HIPS)的性能及应用范围均不同于的性能及应用范围均不同于GPSGPS,,阻燃阻燃HIPSHIPS用于制造电子元器件、构件及电子设备的壳体材料。

      用于制造电子元器件、构件及电子设备的壳体材料HIPSHIPS较较GPSGPS难难阻燃阻燃,,且阻燃级别要求高且阻燃级别要求高,,一般需通过一般需通过UL94V-0UL94V-0级级,,只有用于小型构件只有用于小型构件的的HIPSHIPS可允许通过可允许通过UL94VUL94V--2 2阻燃级HIPSHIPS常用的阻燃剂是溴化合物,包常用的阻燃剂是溴化合物,包括十溴二苯醚括十溴二苯醚( (DBDPODBDPO)、)、八溴二苯八溴二苯醚醚( (OBDPO)OBDPO)、、1 1,,2-2-双双( (四溴邻苯二甲四溴邻苯二甲酰酰亚胺亚胺) )乙乙烷烷( (BTBPIE)BTBPIE)、、四溴双四溴双酚酚A(TBBPA)A(TBBPA)、、1 1,,2-2-双双( (五溴苯基五溴苯基) )乙乙烷烷( (BPBPE)BPBPE)、、双双( (三溴苯氧基三溴苯氧基) )乙乙烷烷( (BTBPOE)BTBPOE)、、聚丙烯酸五溴聚丙烯酸五溴苄苄酯酯( (PPBBA)PPBBA)、、经热稳定处理的六溴环十二经热稳定处理的六溴环十二烷烷( (HBCD)HBCD)、、溴代环氧树脂溴代环氧树脂( (齐聚物齐聚物)()(BER)BER)等。

      等2021/9/2459Company LogoCompany Logo 二二、卤化石、卤化石蜡蜡阻燃的高抗冲聚苯乙烯阻燃的高抗冲聚苯乙烯 HIPSHIPS另一个实用而价廉的阻燃剂是卤化石蜡另一个实用而价廉的阻燃剂是卤化石蜡但由于但由于HIPSHIPS的加工温度较高的加工温度较高,,所以用于阻燃所以用于阻燃HIPSHIPS的的阻燃剂必须具有较佳的热稳定性阻燃剂必须具有较佳的热稳定性,,因此一般的氯蜡因此一般的氯蜡- -7070不能成功地用于阻燃不能成功地用于阻燃HIPSHIPS,,只有软化点近只有软化点近l60l60℃℃的的树脂状卤树脂状卤蜡蜡( (含卤含卤70%70%以上以上) ),,如美国生产的牌号为如美国生产的牌号为CHorez-700SCHorez-700S、、DG8914DG8914及及DG-8133DG-8133的卤蜡才可用于阻的卤蜡才可用于阻燃燃HIPSHIPS而满足热稳定性要求而满足热稳定性要求1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2460Company LogoCompany Logo 如果要求材料的物理如果要求材料的物理- -机械性能尽量少受阻燃剂的影响机械性能尽量少受阻燃剂的影响,,宜采用宜采用DBDPODBDPO或或BPBPEBPBPE;;如要求材料具有良好的光稳定性和如要求材料具有良好的光稳定性和较高的热变形温度较高的热变形温度,,宜采用宜采用BTBPIEBTBPIE;;如要求材料具有较好如要求材料具有较好的熔流性能和较优的冲击强度的熔流性能和较优的冲击强度,,则宜采用则宜采用TBBPATBBPA。

      氯系阻燃氯系阻燃剂中的得克隆剂中的得克隆(DCRP)(DCRP)及氯化石及氯化石蜡蜡(CP)(CP)也是也是HIPSHIPS可适用的阻可适用的阻燃剂在HIPSHIPS中加入阻燃剂后中加入阻燃剂后,,其抗冲强度下降其抗冲强度下降,,添加冲添加冲击改性剂有助于解决这一问击改性剂有助于解决这一问题,题,不过可能引起材料的热变不过可能引起材料的热变形温度下降形温度下降1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2461Company LogoCompany Logo 溴系阻燃剂阻燃的溴系阻燃剂阻燃的高抗高抗冲冲聚苯乙烯聚苯乙烯EC型型BER在在HIPS加工加工时时熔化熔化,用用量量20%时时也能很好保持基材的物也能很好保持基材的物理理-机械性能和机械性能和热变热变形温度形温度,且耐光且耐光性性较较好好,不易渗出不易渗出,阻燃材料的熔流阻燃材料的熔流指数可提高指数可提高2倍倍,但抗冲但抗冲强强度降至度降至50%BTBPIE的突出的突出优优点是耐光点是耐光性好性好,可将阻燃可将阻燃HIPS的的热变热变形温度形温度(1.82MPa)提高至提高至80℃℃,但但对对材料材料的抗冲的抗冲击击强强度影响度影响严严重。

      重以以DBDPODBDPO阻燃阻燃HIPSHIPS时时,,因其溴因其溴含量极高含量极高(83%)(83%),,故所需阻燃故所需阻燃剂量少剂量少,,用量用量14%14%时对材料的时对材料的各项性能影响较小各项性能影响较小( (伸长率除伸长率除外的各项机械性能和热变形温外的各项机械性能和热变形温度的下降仅度的下降仅10%~20%)10%~20%),,但但DBDPODBDPO易渗出易渗出,,阻燃阻燃HIPSHIPS的耐的耐光性差1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2462Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2463Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2464Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2465Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2466Company LogoCompany Logo 在在100100份份HIPSHIPS中加中加2020份份C Chlorezhlorez-70OS-70OS或或DG-8914DG-8914及及6 6份份Sb2Sb2O3O3,,所得阻燃所得阻燃HIPSHIPS的悬臂梁式带的悬臂梁式带V V型缺口抗冲强度由型缺口抗冲强度由212212J J/m/m分别下降至分别下降至143143J/mJ/m或或117117J/mJ/m,,下降幅度分别只为下降幅度分别只为35%35%和和45%45%,但抗拉强度由,但抗拉强度由22.22.0 0M MPaPa分别提高到分别提高到26.426.4MPaMPa及及26.726.7MPaMPa,,熔流指数由熔流指数由1.71.7g/10ming/10min分别分别提高至提高至3.63.6g g/ /10min10min及及3.33.3g/10ming/10min,,阻燃性均达到阻燃性均达到UL94VUL94V--0 0级级(3.2(3.2mm)mm)。

      由此可见由此可见,,采用热稳定性高的卤蜡阻燃采用热稳定性高的卤蜡阻燃HIPSHIPS,,在材料阻燃性、机在材料阻燃性、机械性能及加工性能等诸方面可达到较佳的综合平衡械性能及加工性能等诸方面可达到较佳的综合平衡 美国现行生产的几种以卤美国现行生产的几种以卤蜡蜡阻燃的阻燃的HIPSHIPS,,其悬臂梁式带其悬臂梁式带V V型缺口型缺口抗冲强度在抗冲强度在100J/m100J/m左右左右,,热变形温度热变形温度(1.82MPa)(1.82MPa)为为83~8483~84℃℃,,均能通均能通过过UL94V-0UL94V-0阻燃级1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2467Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2468Company LogoCompany Logo 阻燃阻燃阻燃阻燃剂剂剂剂及增塑阻燃剂混合物阻燃的高抗冲聚苯乙烯及增塑阻燃剂混合物阻燃的高抗冲聚苯乙烯及增塑阻燃剂混合物阻燃的高抗冲聚苯乙烯及增塑阻燃剂混合物阻燃的高抗冲聚苯乙烯 以增塑阻燃剂与阻燃剂的混合物阻燃以增塑阻燃剂与阻燃剂的混合物阻燃HIPSHIPS时时,,不仅可明显改不仅可明显改善材料的韧性善材料的韧性,,提高其抗冲强度提高其抗冲强度,,而且可大大提高阻燃材料的熔流而且可大大提高阻燃材料的熔流性能性能,,不过对材料的热变形温度有不利影响。

      某些含卤芳香族酯不过对材料的热变形温度有不利影响某些含卤芳香族酯[ [如四溴邻苯二甲酸二如四溴邻苯二甲酸二(2-(2-乙基己基乙基己基) )酯,酯,TBDOP]TBDOP]即是一种适于即是一种适于HIPSHIPS的增塑阻燃剂,它能满足的增塑阻燃剂,它能满足HIPSHIPS加工温度的要求,用它或它与其他阻加工温度的要求,用它或它与其他阻燃剂的混合物阻燃燃剂的混合物阻燃HIPSHIPS时,与单一的时,与单一的DBDPODBDPO或或BTBPEBTBPE相比,当阻燃剂相比,当阻燃剂用量相近时,材料的阻燃性用量相近时,材料的阻燃性( (UL94)UL94)及热变形温度相仿及热变形温度相仿,,但但GardnerGardner及悬臂式带及悬臂式带V V型缺口抗冲强度有明显提高型缺口抗冲强度有明显提高(20%~80%)(20%~80%) 表表10-2410-24列有以列有以TBDOPTBDOP及它与其他溴系阻燃剂混合物阻燃的及它与其他溴系阻燃剂混合物阻燃的HIPSHIPS的配方及性能的配方及性能1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2469Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2470Company LogoCompany Logo 对阻燃对阻燃HIPSHIPS,,当保持阻燃系统中的当保持阻燃系统中的Sb2Sb2O O3 3用量不用量不变,增加变,增加TBDOPTBDOP而减少而减少DBDPODBDPO的用量,可明显提高阻燃的用量,可明显提高阻燃HIPSHIPS的抗冲强度。

      以的抗冲强度以22.1%22.1%的的TBDOPTBDOP及及4 4.0.0% %S Sb2Ob2O3 3阻燃的阻燃的HIPSHIPS,,其其GardnerGardner抗冲强度为未阻燃基材抗冲强度为未阻燃基材的的1.21.2倍,为以倍,为以12.0%12.0%DBDPODBDPO及及4.4.0%Sb2O30%Sb2O3阻燃的阻燃的HIPSHIPS的的1.71.7倍1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2471Company LogoCompany Logo 阻燃丙烯阻燃丙烯腈腈-丁二烯丁二烯-苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物 阻燃丙烯阻燃丙烯腈-腈-丁二烯丁二烯--苯乙烯共聚物苯乙烯共聚物(ABS)(ABS)也是一种高抗冲塑也是一种高抗冲塑料料,,但添加型阻燃剂对阻燃但添加型阻燃剂对阻燃ABSABS的抗冲强度的影响比对阻燃的抗冲强度的影响比对阻燃HIPSHIPS大例如例如,,以最常规的十溴二苯醚以最常规的十溴二苯醚- -三氧化二锑阻燃的三氧化二锑阻燃的UL94VUL94V--0 0级级ABSABS,,其悬臂梁抗冲强度只有原始基材的约其悬臂梁抗冲强度只有原始基材的约1/31/3;;但对但对HIPSHIPS,,在同样条件下在同样条件下,,其抗冲强度只降低约其抗冲强度只降低约30%30%。

      阻燃阻燃ABSABS用于制造计算机、空调器、加湿器和食品加工器等的用于制造计算机、空调器、加湿器和食品加工器等的外壳外壳( (要求通过要求通过UL94 5VUL94 5V或或UL94V-OUL94V-O阻燃级阻燃级) )、汽车内部构件、汽车内部构件( (要求通过要求通过MVSS302MVSS302阻燃级阻燃级) )、管子、管件、娱乐车、船部件、玩具、箱子和消、管子、管件、娱乐车、船部件、玩具、箱子和消声器等1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2472Company LogoCompany Logo 一、一、溴溴系阻燃剂阻燃的系阻燃剂阻燃的ABSABS 目目前前广广泛泛用用于于ABSABS的的阻阻燃燃剂剂还还是是溴溴系系阻阻燃燃剂剂,,如如十十溴溴二二苯苯醚醚( (DBDPO)DBDPO)、、八八溴溴二二苯苯醚醚( (OBDPO)OBDPO)、、1 1,,2 2双双(2(2,,4 4,,6 6三三溴溴苯苯氧氧基基) )乙乙烷烷( (BTBPOE)BTBPOE)、、1 1,,2-2-双双( (四四溴溴邻邻苯苯二二甲甲酰酰亚亚胺胺) )乙乙烷烷( (BTBPIE)BTBPIE)、、四四溴溴双双酚酚A(TBBPA)A(TBBPA)、、1 1,,2-2-双双( (五五溴溴苯苯基基) )乙乙烷烷( (BPBPE)BPBPE)、、溴溴代代环环氧氧树树脂脂( (齐齐聚聚物物)()(BER)BER)等等。

      特特别别可可推推荐荐用用 于于 ABSABS的的 溴溴 系系 阻阻 燃燃 剂剂 有有 3 3个个 :BTBPOE(:BTBPOE(熔熔 点点 约约 220220℃℃) )、、 OBDPO(OBDPO(熔熔 点点130~150130~150℃℃或或80~9080~90℃℃) )及及TBBPA(TBBPA(熔熔点点约约180180℃℃) ),,目目前前工工业业上上生生产产的的阻阻燃燃ABSABS,,常采用这常采用这3 3种阻燃剂种阻燃剂 选选择择ABSABS的的阻阻燃燃剂剂时时,,应应考考虑虑一一系系列列的的因因素素受受阻阻燃燃剂剂影影响响的的ABSABS最最重重要要的的物物理理机机械械性性能能是是冲冲击击强强度度、、热热变变形形温温度度、、熔熔流流指指数数和和光光稳稳定定性性,,阻阻燃燃剂剂对对ABSABS的的拉拉伸伸强强度度和和弯弯曲曲强强度度影影响响较较小小为为了了不不致致严严重重恶恶化化ABSABS的的抗抗冲冲强强度度,,常常优优先先选选用用在在加加工工时时可可与与ABSABS熔熔融融共共混混的的阻阻燃燃剂剂这这类类阻阻燃燃剂剂对对ABSABS可能因具有增塑作用而可改善其抗冲强度。

      可能因具有增塑作用而可改善其抗冲强度1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2473Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2474Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2475Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2476Company LogoCompany Logo v 某些新型某些新型BERBER阻燃的阻燃的ABSABS在热稳定性、热老化性、加工性、在热稳定性、热老化性、加工性、光稳定性、渗出性等方面较佳为了提高阻燃光稳定性、渗出性等方面较佳为了提高阻燃ABSABS的抗冲强的抗冲强度、色泽及透明度度、色泽及透明度,,可可用用Sb2O5Sb2O5代替代替Sb2O3Sb2O3为溴阻燃剂的协效为溴阻燃剂的协效剂采用反应型的溴代苯乙烯单体阻燃剂采用反应型的溴代苯乙烯单体阻燃ABSABS,,可避免阻燃剂可避免阻燃剂渗出之虞渗出之虞,,但这种阻燃但这种阻燃ABSABS由于加工问题尚未工业化。

      由于加工问题尚未工业化v表表10-2510-25是含常见溴系阻燃剂的是含常见溴系阻燃剂的ABSABS的配方及性能的配方及性能,,表表10-2610-26是溴代环氧树脂是溴代环氧树脂( (齐聚物齐聚物) )阻燃阻燃ABSABS的性能1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2477Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2478Company LogoCompany Logo 表表1010--2626中的中的E5112E5112、、E5354E5354及及E5203E5203为为3 3种溴代环氧树脂种溴代环氧树脂( (齐聚物齐聚物) )的产品牌号的产品牌号,,它们的主要性能见表它们的主要性能见表1010--2727表表1010--2727溴溴代环氧代环氧树脂树脂( (齐聚物齐聚物) )的主要性能的主要性能1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2479Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2480Company LogoCompany Logo 二、以二、以胶胶体五氧化二锑为协效剂阻燃的体五氧化二锑为协效剂阻燃的ABSABS 以以Sb2O3Sb2O3为协效剂阻燃的为协效剂阻燃的ABSABS,,由于由于Sb2O3Sb2O3的粒径较大和的粒径较大和色素沉着作用色素沉着作用,,致使阻燃致使阻燃ABSABS的抗冲强度、色泽和透明性恶化。

      的抗冲强度、色泽和透明性恶化时至今日时至今日,,这些问题仍然是阻燃这些问题仍然是阻燃ABSABS需要解决的关键技术需要解决的关键技术1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2481Company LogoCompany Logo 采用采用胶胶体体Sb2O5Sb2O5代替代替Sb2O3Sb2O3作为协效剂可明显提高阻燃作为协效剂可明显提高阻燃ABSABS的抗冲的抗冲强度、熔流指数和透明度强度、熔流指数和透明度,,且不着色且不着色,,故能与大多数色母故能与大多数色母粒粒共混由于所需用量低于所需用量低,,因而能得到性能因而能得到性能/ /价格比较佳的配方表价格比较佳的配方表10-2810-28所示是所示是以以TBBPATBBPA加加Sb2O3Sb2O3或加或加Sb2Sb2O O5 5阻燃的阻燃的ABSABS的性能由表可知的性能由表可知,,当配方中锑当配方中锑含量相近时含量相近时,,Sb2O5Sb2O5配方的抗冲强度远高于配方的抗冲强度远高于Sb2O3Sb2O3配方配方,,而两者的测量而两者的测量冲击试验平均总能量值分别为冲击试验平均总能量值分别为3.33J3.33J和和1.20J1.20J,,这说明这说明Sb2O5Sb2O5配方的冲配方的冲击断裂强度约为击断裂强度约为Sb2O3Sb2O3配方的配方的3 3倍。

      对阻燃倍对阻燃ABSABS表表1010--2828以以TBBPATBBPA与与Sb2Sb2O O5 5或或Sb2Sb2O3O3阻燃的阻燃的ABSABS的配方及性能的抗拉强度,采用的配方及性能的抗拉强度,采用S Sb2Ob2O5 5为协效为协效剂也比剂也比Sb2Sb2O O3 3要提高约要提高约5%~8%5%~8%,但两种配方的阻燃性则相同,皆为,但两种配方的阻燃性则相同,皆为UL94V-2UL94V-2级这是因为可熔融共混的级这是因为可熔融共混的TBBPATBBPA可降低材料的粘度,从而发可降低材料的粘度,从而发生熔滴之故另外,含生熔滴之故另外,含Sb2Sb2O O5 5的制品透明性甚佳,而含的制品透明性甚佳,而含Sb2Sb2O O3 3的的ABSABS则则是不透明的是不透明的1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2482Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2483Company LogoCompany Logo 三、氯系阻燃剂与三、氯系阻燃剂与溴溴系阻燃剂混合物阻燃的系阻燃剂混合物阻燃的ABSABS. ABSABS可用氯系阻燃剂与溴系阻燃剂的混合物进行阻燃处理可用氯系阻燃剂与溴系阻燃剂的混合物进行阻燃处理,,由于由于存在氯存在氯- -溴溴协同效应协同效应,,故可减少阻燃剂用量故可减少阻燃剂用量,,降低材料成本降低材料成本,,改善被阻改善被阻燃材料的物理机械性能。

      例如,燃材料的物理机械性能例如,DCRPDCRP与与BERBER或或BTBPOEBTBPOE的混合物,都对的混合物,都对ABSABS表现这种氯表现这种氯- -溴溴协效作用试验表明,当协效作用试验表明,当DCRP/BERDCRP/BER混合阻燃剂中混合阻燃剂中Cl/BrCl/Br质量比为质量比为1 1::1 1时,时,ABSABS的氧指数最高的氧指数最高,,且材料且材料(3.2mm(3.2mm或或1.6mm1.6mm试样试样) )可通过可通过UL94V-0UL94V-0检验如以检验如以DCRP/BTBPOEDCRP/BTBPOE混合物阻燃的混合物阻燃的ABSABS中总卤含量中总卤含量为为11%11%或或10%10%,,C/BrC/Br质量比为质量比为1:11:1,,则则Sb203Sb203用量分别为用量分别为8%8%或或6%6%时时,,ABSABS的的氧指数最高氧指数最高,,这分别可见表这分别可见表10-2910-29、表、表10-3010-301.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2484Company LogoCompany Logo 1.1.阻燃热塑性通用塑料阻燃热塑性通用塑料2021/9/2485Company LogoCompany Logo LOGO 。

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