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無鹵類ABS樹脂阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-10-15 14:20:14 |
ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物，作為五大合成樹脂之一，是目前產(chǎn)量最大，應(yīng)用最廣泛的聚合物，它將PS，SAN，BS的各種性能有機地統(tǒng)一起來，兼具韌，硬，剛的優(yōu)異力學(xué)性能。為了滿足阻燃性能符合UL94 V-0(1.6mm)的要求，同時兼顧力學(xué)性能和著色性能，尤其是保持一定的韌性，使材料的缺口沖擊強度不受很大影響。
在鹵素阻燃領(lǐng)域，已經(jīng)有了很多解決方案；同樣在無鹵阻燃領(lǐng)域，紅磷阻燃劑作為一個阻燃效率很高的無鹵類ABS樹脂阻燃劑解決方案，它滿足了阻燃性能和力學(xué)性能這兩個要求，但其做成的ABS阻燃材料由于顏色很深，不能滿足著色性能要求，只能用于黑色或深色場合；現(xiàn)在的情況是：在必須同時滿足阻燃性能、力學(xué)性能和著色性能這三個基本條件的前提之下的無鹵類ABS樹脂阻燃劑，一直是全世界阻燃改性領(lǐng)域內(nèi)公認的一個難題。分析主要原因，主要在于如下兩個方面：
原因之一：ABS作為三元共聚物，其本身的無鹵類ABS樹脂阻燃劑解決方案就非常不容易實現(xiàn)；實際上，其他一元聚合物（如尼龍、PBT、PP、PC、PET等）與ABS相比，因為只需要解決單純一種聚合物的無鹵阻燃，這些材料的無鹵阻燃往往相對容易實現(xiàn)，目前很多國家都已經(jīng)有了很好的解決方案；而ABS則大大地不同，它需要同時滿足丙烯腈、丁二烯和苯乙烯這三種材料的無鹵阻燃，并且這三種組分材料往往需要不同的阻燃機理，鑒于此，很多各國雖然做了多年的探索，到目前為止，還未形成一個添加量小于30%的無鹵阻燃解決方案。
原因之二：目前世界上已經(jīng)研發(fā)成功的一些無鹵阻燃解決方案，主要包括：以氫氧化鋁或氫氧化鎂為基礎(chǔ)的脫水降溫阻燃體系、以聚磷酸胺為基礎(chǔ)的膨脹阻燃體系、以烷基或芳基磷酸酯（或膦酸酯）類阻燃型增塑劑為基礎(chǔ)的阻燃體系，等等，這些阻燃體系，添加量一般都要在35%以上，往往填充量過大，或者增塑效果過大，對材料的性能，尤其是缺口沖擊強度影響很大，因此同樣不能滿足上述三個基本條件。
磷酸三異丙基苯酯(阻燃劑IPPP65)用途：
磷酸三異丙基苯酯,三芳基磷酸酯,阻燃劑IPPP65不含鹵素的磷酸酯阻燃增塑劑，不會兩次污染環(huán)境；在該磷酸酯品種中屬粘度、磷含量較為適中的一種型號。此產(chǎn)品無色透明，相溶性好，用途既能阻燃又能增塑，在阻燃劑和增塑材料之間起到平衡作用，還能使加工的材料不變本色和自身的物理性能。
磷系阻燃劑起阻燃作用在于促使高聚物初期分解時的脫水而碳化。這一脫水碳化步驟必須依賴高聚物本身的含氧基團，對于本身結(jié)構(gòu)具有含氧基團的高聚物。它們的阻燃效果會好些。對于聚丙烯來講，由于本身的分子結(jié)構(gòu)沒有含氧的基團，單獨使用磷系阻燃劑時阻燃效果不佳，但是如果與(0H)3和Mg(OH)2等復(fù)配即可產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，從而得到良好的阻燃效果。
常用的有機磷系阻燃劑有磷酸三苯酯、磷酸三甲苯酯、磷酸三(二甲苯)酯、丙苯系磷酸酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯類的特點是具有阻燃與增塑雙重功能。它可使阻燃劑實現(xiàn)無鹵化，其增塑功能可使塑料成型時流動加工性變好，可抑制燃燒后的殘余物。產(chǎn)生的毒性氣體和腐蝕性氣體比鹵系阻燃劑少。其主要優(yōu)點是效率較高；對光穩(wěn)定性或光穩(wěn)定劑作用的影響較??；加工和燃燒中腐蝕性?。挥凶璧K復(fù)燃的作用；極少或不增加阻燃材料的質(zhì)量。但大多數(shù)磷酸酯類阻燃劑也存在著一些缺點。如耐熱性差、揮發(fā)性大、相容性不理想，而且在燃燒時有滴落物產(chǎn)生等。
含磷無機阻燃劑最主要的產(chǎn)品有紅磷阻燃劑、磷酸銨鹽、聚磷酸銨等。隨著無鹵阻燃劑材料用量的增加，紅磷阻燃劑用量也在增加。紅磷的阻燃效果比磷酸酯類的阻燃效果更好。含磷無機阻燃劑因其熱穩(wěn)定性好、不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性氣體、效果持久、毒性低等優(yōu)點而獲得廣泛的應(yīng)用。
六溴環(huán)十二烷（HBCD）是PS材料最為有效的阻燃劑，但普通的HBCD容易分解，一般只應(yīng)用于EPS擠塑板設(shè)備。在XPS擠塑板生產(chǎn)線中由于摩擦，螺桿內(nèi)實際溫度會高于顯示溫度，另外由于回料中的雜質(zhì)對分解的影響以及停留時間等因素，所使用阻燃劑的分解溫度至少高于設(shè)備最高溫度20℃以上。根據(jù)國內(nèi)外 XPS擠塑板設(shè)備生產(chǎn)廠家的經(jīng)驗來看，XPS擠塑板設(shè)備必須使用熱穩(wěn)定型的HBCD。
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