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高效阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-10-26 17:53:10 |
PPFBS是聚碳酸酯的高效阻燃劑，在聚碳酸酯中添加0.06％--0.1％的PPFBS即可使材料阻燃性能達到UL-94V-0級(3．2mm厚)。需注意的是用量如超過0.1％，不但不能提高材料的阻燃性能還會影響聚碳酸酯的透明性。
為滿足更高的阻燃要求，通?？杉尤肷倭抗柩跬檫M行復配，硅氧烷的用量為配方總量的0.02％--0.3％時即可使1.6mm厚樣條阻燃性達到UL-94V-0級。其中最常使用的是聚甲基苯基硅氧烷，但是有一些硅氧烷對PPFBS會影響聚碳酸酯的透明性。有研究表明粘度介于1×10的負6次方至3×10負4次方m2／s（20℃)的聚甲基苯基硅氧烷對PPFBS具有較好的協(xié)同效果，且以粘度為4×10負6次方至2×10負5次方m2／s(20℃)，聚合物分子鏈中有兩個以上硅原子為佳。
PPFBS的價格較高，實際應用中常以部分KSS代替PPFBS以降低成本。如在聚碳酸酯中加0.02％的PPFBS與0.3％的KSS可使材料達到UL-94 V―0級(1.6mm厚)
在聚碳酸酯用的磺酸鹽高效阻燃劑中：KSS使用較廣泛，它不含鹵素，環(huán)保經(jīng)濟。添加0.05％--0.1％即可使聚碳酸酯的氧指數(shù)從27％提高到37％左右，而且不會影響聚碳酸酯的透明性。不足之處是單獨使用不能滿足更高的阻燃要求，如不能使薄壁制件(厚度≤2．5mm)的阻燃性達到UL-94V-0級。實際應用時，常與聚硅氧烷復配使用，此外若同時再加入少量含氟聚合物可使材料阻燃性更佳，其中PAPSQ為聚氨丙基／苯基倍半硅氧烷，PVDF為聚偏氟乙烯。
少量KSS即可使聚碳酸酯氧指數(shù)明顯增大，當添加量為0.1％時達最大值38.3％，之后呈下降趨勢；d線顯示，KSS與PAPSQ、PVDF復配阻燃聚碳酸酯氧指數(shù)有很大的提高，添加量0.2％時達38.9％。另外UL-94測試結(jié)果顯示，0.05％0.2％的KSS可使3.2mm厚樣條達UL-94 V―0級，但無論多大的添加量都無法l.6mm厚樣條達UL-94 V-0級，而KSS與PAPSQ、PVDF復配阻燃聚碳酸酯的1.6mm厚樣條可達UL-94 V-0級。從圖2可見磺酸鹽與含氟聚合物以及硅氧烷并用于聚碳酸酯時具有良好的 協(xié)同阻燃效果。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp具有良好的透明性、柔軟性以及抗菌性，具有耐水、耐油、電絕緣性好和相容性好的優(yōu)點。主要用于纖維素樹脂、乙烯基樹脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃增塑劑，也可用于三乙酸甘油酯薄酯和軟片、硬質(zhì)聚氨酯泡沫、酚醛樹脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
根據(jù)目前已有的研究，可以認為芳香族磺酸鹽有加快聚碳酸酯成炭和促進聚碳酸酯交聯(lián)的作用，硅氧烷有提高聚碳酸酯熱穩(wěn)定性以及促進炭形成的作用。而含氟聚合物有很好的抑制聚碳酸酯熔滴形成作用，關(guān)于這三者間的協(xié)同機理目前尚不清楚，有待進一步研究。
在眾多聚碳酸酯用高效阻燃劑中，磺酸鹽系具有添加量少、效率高的優(yōu)點，但它也存在一些缺陷，如在單獨使用時不能滿足一些特殊制品如薄壁制件的阻燃要求。從已發(fā)表的文獻可以看出，添加一些協(xié)效劑如硅氧烷、含氟聚合物等可以進一步提高其在聚碳酸酯中的阻燃效果。因此，對磺酸鹽系阻燃劑的復配技術(shù)的研究，將是今后的研發(fā)方向之―。
在阻燃領(lǐng)域中，氯化石蠟、溴-氯化石蠟均被廣泛地應用。含氯質(zhì)量分數(shù)40%以下的氯化石蠟主要用作增塑劑，含氯質(zhì)量分數(shù)50%～70%的氯化石蠟，特別是氯化石蠟-70，是一種用途廣泛的添加型阻燃劑。以文獻[8]中報道的配方為例:在100份PVC中加入DOP30份，氯化石蠟-5020份，Sb2O33份及適當?shù)钠渌鷦?，制得試樣的氧指?shù)可達到30。但是就阻燃效率而言，氯系阻燃劑遠比溴系阻燃劑遜色(如以阻燃元素質(zhì)量計，氯系阻燃劑僅為溴系阻燃劑的50%)，所以近20年來，部分氯系阻燃劑為溴系阻燃劑所取代，如近年新開發(fā)的一類阻燃增塑劑———溴-氯化石蠟。溴-氯化石蠟的總鹵含量高(50%～70%)，具有優(yōu)異的阻燃性、增塑性及適當?shù)酿ざ?，與很多高聚物相容，且價格低廉，有著良好的發(fā)展前景。
聚氯乙烯(PVC)制品可分為硬質(zhì)和軟質(zhì)兩大類，PVC的含氯量達56%，其氧指數(shù)大于45，因此硬質(zhì)PVC只有在極個別的情況下才需要進一步阻燃。但是軟質(zhì)PVC中加入65份(以100份PVC計，下 同)易燃的酯類增塑劑(如鄰苯二甲酸二辛酯)，其含氯量可降至36%，氧指數(shù)可低至22。同時，軟質(zhì)PVC由于硬度小，可以在一定的場合替代橡膠，所以廣泛地應用于建筑、汽車、電纜等有阻燃性要求的行業(yè)，因此軟質(zhì)PVC的阻燃是必要的。目前，用于阻燃軟質(zhì)PVC的阻燃劑有很多，包括磷酸酯、氯化石蠟、三氧化二銻、氫氧化鎂(MDH)、硼酸鋅等。
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