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工程塑料無鹵阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內國際部經理 ) 發(fā)布時間：2017-1-16 2:00:41 |
近年工程塑料無鹵阻燃劑的開發(fā)應用迅速發(fā)展，但也為以往習慣含鹵阻燃體系的加工廠家?guī)硪恍┘庸だ_。這主要是因為對工程塑料無鹵阻燃劑在工程塑料材料中的影響因素考慮不到位。
工程塑料無鹵阻燃劑加工溫度對性能的影響.加工溫度對改性塑料的影響比較復雜，但對于無鹵阻燃劑而言，由于工程塑料無鹵阻燃劑加工溫度對其熱穩(wěn)定影響大于含鹵的阻燃劑，因此，對加工溫度的設定要有明確的規(guī)定。
使用Ф35雙螺桿（L/D=36/1），主機轉速30Hz(對應240RPM)。為對比溫度設定對性能的影響，分別采?。?# 正常設置（低-高-低）、2# 雙峰設置（低-高-低-高）、3# 低溫設置（低-稍高-高）。從表2記錄可以看出，采用傳統的溫度設置的PA66-1#料，擠出過程不穩(wěn)定，外觀也有問題，有輕微降解的現象。
而采取雙峰設置的PA66-2#料和采用低溫加工溫度的PA66-3#料，加工過程均比較穩(wěn)定，外觀不錯。這主要與所用的無鹵阻燃劑EPFR-200A的特性有關，由于其熱分解溫度僅有320℃，在PA66加工設置時，玻纖口后段的設定溫度到達265℃時，內部由于剪切熱形成的熱疊加，實際溫度估計會達到320℃以上，因此會導致阻燃劑的降解。
需要說明的是，由于EPFR-200A有一定的增塑作用，對于3#工藝而言，盡管設定溫度低于PA66的熔點，但相對于2#而言，主機電流增加并不明顯，生產時過載停機的風險比較小。
2#工藝各方面均正常；而1#工藝由于發(fā)生了輕微降解，盡管阻燃性能變化不大，但力學性能和HDT均有所下降。3#盡管在外觀上看和2#相差不大，但實際性能還是差距比較大，尤其是拉伸和彎曲，由于前期塑化不夠，靠外來增塑作用和螺塊剪切強制PA66樹脂塑化，對復合體系的性能不利。這對在生產中常常為避免產品熱降解，整體下調加工溫度的工藝習慣是一個警示。
在確定的加工溫度范圍下，調整主機轉速，綜合考察剪切混煉效果與剪切熱同時提高的情況下材料的性能變化，對實際工藝控制有指導意義。
固定主機溫度和其它設備參數，隨著主機轉速提高，產品力學性能也有所提高。這主要與分散和混煉隨主機轉速的提高有關。在無鹵阻燃玻纖增強PA66中也得到了類似結果。
因此，可得出以下結論：在保證體系熱穩(wěn)定的前提下，可通過提高主機轉速來提高混煉和剪切效果，從而提高無鹵阻燃增強產品的力學性能。
為考察將無鹵阻燃劑預先分散在增韌劑基體中制成母粒而后加入，對改性產品的性能影響。使用Ф35雙螺桿（L/D=36/1），主機轉速：28Hz（224rpm），溫度設定：按常規(guī)設置（215-230℃）。體系中阻燃劑的添加量均為17.5%，增韌劑的添加量均為5%。
磷酸三苯酯tpp生產工藝
三氯氧磷直接法（熱法）和三氯化磷間接法（冷法）。
（1）熱法 將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，在不超過10℃以下，緩緩加入三氯氧磷，然后在回流濕度下反應3-4h，冷卻至室溫后，反應物經水洗回收吡啶，用于燥硫酸鈉脫水，過濾除硫酸鈉，常壓下蒸餾回收苯；減壓蒸餾收集243-245℃/1.47KPa的餾分，經冷卻、結晶、粉碎即得成品。
( 2 ）冷法 將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亞磷酸三苯酯，繼續(xù)在70℃下通入氯氣生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下進行水解生成磷酸三苯酯。水解物經水洗、堿中和、濃縮后進行減壓蒸餾得成品。精制方法：常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等雜質。用乙醇或乙醇與溶劑汽油的混合液進行重結晶精制。
PBT-4#以母粒形式加入無鹵阻燃劑，產品的力學性能只是稍優(yōu)于直接混合的PBT-1#，但區(qū)別不是太大，因此，阻燃劑的不同加料方式加入對產品影響不大。
綜上所述，對無鹵阻燃工程塑料而言，需針對性調整加工工藝，重點應考慮加工溫度和主機轉速的調整，使其滿足此類體系的特殊要求，做出較好的產品，來滿足市場的需求。
Mg(OH)2對聚丙稀彎曲模量有一定的影響，Mg(OH)2的加入可使聚丙稀彎曲模量有所提高。當Mg(OH)2含量達到65%，聚丙稀彎曲模量由原來的1100MPa增加到1600MPa。實驗還表明，未經表面處理的Mg(OH)2加入聚丙稀中彎曲模量增加更大。
選擇合適的聚丙稀和Mg(OH)2無鹵素阻燃劑，所做的阻燃聚丙稀，性能完全達到使用要求。
實驗中還發(fā)現，聚丙稀的基料性能對阻燃聚丙稀的性能至關重要；Mg(OH)2的表面處理對阻燃聚丙稀的各種性能影響很大。如流動性、斷裂伸長、沖擊強度等。另外加工工藝對產品性能也有一定影響。
采用Mg(OH)2無鹵素阻燃劑生產無鹵阻燃聚丙稀，是完全可行的。而且性能可以達成使用要求；當Mg(OH)2無鹵素阻燃劑的含量在65%時，無鹵阻燃聚丙稀的整體效果最好；當無鹵阻燃聚丙稀材料性能有特殊要求時，可通過改性來達到。
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