|
|
|
聚碳酸酯阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-9-22 11:42:33 |
聚碳酸酯本身具有一定的阻燃性，依據(jù)相對(duì)分子質(zhì)量及不同接枝情況，氧指數(shù)為21％--24％，阻燃性能達(dá)UL-94 V-2級(jí)，優(yōu)于普通塑料，聚碳酸酯雖然能自熄，但仍難以滿(mǎn)足某些應(yīng)用領(lǐng)域如電視機(jī)、電腦、打印機(jī)的機(jī)殼和組件、變壓器線圈、汽車(chē)部件、建筑材料等對(duì)聚碳酸酯阻燃性能的要求。此外，聚碳酸酯燃燒時(shí)滴落的熱熔體很易引起附近的材料著火。為此，必須對(duì)聚碳酸酯進(jìn)行阻燃改性。
目前聚碳酸酯阻燃劑主要分為溴系、有機(jī)磷系、硅系、磺酸鹽系、硼系等。溴系阻燃劑因其對(duì)環(huán)境造成污染而逐漸被限制使用。磷系阻燃劑添加量大：一般為10％－30％，多數(shù)分解溫度比較低，易腐蝕模具，有些還會(huì)影響樹(shù)脂的沖擊強(qiáng)度，更甚者在較高溫度下會(huì)導(dǎo)致聚碳酸酯材料發(fā)黃，有機(jī)磷系阻燃劑一般多用于聚碳酸酯／ABS合金。
有機(jī)硅化合物被認(rèn)為一類(lèi)高效、無(wú)毒、低煙、環(huán)境友好性阻燃劑。但成本較高，常與其他阻燃劑復(fù)合使用。硼系阻燃劑阻燃效率不高，通常只有與聚硅氧烷并用才能達(dá)到較好的效果。
聚碳酸酯阻燃劑磺酸鹽系阻燃效率高，添加極少量即可使聚碳酸酯達(dá)UL 94 V-0級(jí)( 3.2mm厚)，與其他阻燃劑復(fù)配使用可以滿(mǎn)足更高的阻燃性能要求。
聚碳酸酯阻燃劑磺酸鹽阻燃機(jī)理。目前工業(yè)中常用的商品主要有苯磺?；交撬徕?KSS)、全氟丁基磺酸鉀（PPFBS）、2,4,5―三氯苯磺酸鈉(STB)。
―般阻燃劑的阻燃機(jī)理可分為：1、氣相阻燃，即抑制在燃燒反應(yīng)中起鏈增長(zhǎng)作用的自由基；2、凝聚相阻燃，即在固相中終止聚合物的熱分解和阻止聚合物釋放出可燃?xì)怏w；3、中斷熱交換，即將聚合物產(chǎn)生的熱量帶走而不反饋到聚合物上，使聚合物不再持續(xù)分解。但磺酸鹽對(duì)聚碳酸酯的阻燃機(jī)理與上述不同，目前大多認(rèn)為燃燒時(shí)它能加快聚碳酸酯的成炭速率，促進(jìn)聚合物分子交聯(lián)。
磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃劑TCEP)
中文名稱(chēng)：磷酸三(2-氯乙基)酯,三(2-氯乙基)磷酸酯(TCEP)
英文名稱(chēng)：Tris(2-chloroethyl) phosphate
中文別名：三氯乙基磷酸酯阻燃增塑劑;;磷酸三(β-氯乙酯);2-氯乙基磷酸雙(2-氯乙基)酯;三(β-氯乙基)磷酸酯;磷酸三(2-氯乙基)酯;TCEP;磷酸三氯乙酯
CAS RN：115-96-8
EINECS號(hào)：204-118-5
分 子 式：C6H12Cl3O4P
分 子 量：285.4898
磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃劑TCEP)用途：
1.磷酸三(2-氯乙基)酯具有極佳的阻燃性，優(yōu)良的抗低溫性及抗紫外線性，其蒸氣只能在225℃以上用明火直接點(diǎn)燃方可燃燒，但移走火源則即刻自熄。以本品為阻燃劑不但可提高被阻燃材料的材料級(jí)別，而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗靜電性。常用于阻燃以硝基纖維和醋酸纖維為基材的油漆涂料，不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛樹(shù)脂等，也可用于軟質(zhì)聚氯乙烯的增塑阻燃劑。本品用于不飽和聚酯添加量為10%～20%，在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚為原料)中可為10%左右，在軟質(zhì)聚氯乙烯中用作輔助增塑阻燃劑時(shí)為5%～10%。阻燃劑、鈾、釷、钚、锝等稀有金屬的分離溶劑或萃取劑。
2.本品廣泛用于化纖織物、醋酸纖維素作阻燃劑，除具有自熄性外，還可改善耐水性、耐寒性及抗靜電性。一般用量5～10份。本品為合成材料的優(yōu)良阻燃劑，兼具有良好的增型作用，廣泛用于醋酸纖維素、硝基纖維清漆、乙基纖維素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛樹(shù)脂等，所制得的產(chǎn)品除具有自熄性外，還可改善制品的物理性能，制品手感柔軟，也可稱(chēng)為石油添加劑和稀有元素的萃取劑，并且還是阻燃橡膠輸送帶的主要阻燃材料，一般添加量為5%～10%。
3.用作添加型鹵代磷酸酯類(lèi)阻燃劑和增塑劑。分子中同時(shí)含磷和氯，阻燃效果顯著，不易揮發(fā)及水解，對(duì)紫外線穩(wěn)定性好。適用于酚醛樹(shù)脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纖維素涂料的阻燃劑、聚氯乙烯阻燃性增塑劑、金屬萃取劑、汽油添加劑及聚酰亞胺加工助劑等。能夠改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗靜電性。參考用量5%～20%.
聚碳酸酯阻燃劑磺酸鹽應(yīng)用現(xiàn)狀。聚碳酸酯中常用的磺酸鹽阻燃劑有KSS、PPFBS、STB。其中STB常用于阻燃不透明聚碳酸酯材料，其阻燃效果好。在聚碳酸酯中添加0.1％的STB，氧指數(shù)即可達(dá)25％~35％，阻燃級(jí)可達(dá)UL―94 V-0級(jí)。STB也可與其他阻燃劑混合協(xié)同使用。當(dāng)單獨(dú)使用時(shí)，整個(gè)體系中鹵元素含量低于0.15％，在有些規(guī)定中被劃入無(wú)鹵材料內(nèi)。目前Metropolitan Eximchem Limited和Arichem，LLC是此商品的供應(yīng)商。
PPFBS也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(dá)到UL-94V-0級(jí)(3．2mm厚)。需注意的是用量如超過(guò)0.1％，不但不能提高材料的阻燃性能還會(huì)影響聚碳酸酯的透明性。為滿(mǎn)足更高的阻燃要求，通?？杉尤肷倭抗柩跬檫M(jìn)行復(fù)配，硅氧烷的用量為配方總量的0.02％--0.3％時(shí)即可使1.6mm厚樣條阻燃性達(dá)到UL-94V-0級(jí)。
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(duì)PPFBS會(huì)影響聚碳酸酯的透明性。PPFBS的價(jià)格較高，實(shí)際應(yīng)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(dá)到UL-94 V―0級(jí)(1.6mm厚)
聚碳酸酯用的磺酸鹽阻燃劑中：KSS使用較廣泛，它不含鹵素，環(huán)保經(jīng)濟(jì)。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(huì)影響聚碳酸酯的透明性。不足之處是單獨(dú)使用不能滿(mǎn)足更高的阻燃要求。實(shí)際應(yīng)用時(shí)，常與聚硅氧烷復(fù)配使用，此外若同時(shí)再加入少量含氟聚合物可使材料阻燃性更佳。
在眾多聚碳酸酯阻燃劑中，磺酸鹽系具有添加量少、效率高的優(yōu)點(diǎn)，但它也存在一些缺陷，如在單獨(dú)使用時(shí)不能滿(mǎn)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(xiàn)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(jìn)一步提高其在聚碳酸酯中的阻燃效果。
聚碳酸酯(簡(jiǎn)稱(chēng)PC)是分子鏈中含有碳酸酯基的高分子聚合物，根據(jù)酯基的結(jié)構(gòu)可分為脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多種類(lèi)型。目前僅有芳香族聚碳酸酯獲得了工業(yè)化生產(chǎn)。由于聚碳酸酯結(jié)構(gòu)上的特殊性，現(xiàn)已成為五大工程塑料中增長(zhǎng)速度最快的通用工程塑料。
文章版權(quán)：張家港雅瑞化工有限公司
http://www.mctechserv.com |
|
固化劑|擴(kuò)鏈劑|交聯(lián)劑
