聚合物阻燃剂的选择
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聚合物阻燃剂的选择
1、聚乙烯(PE)阻燃剂的选择
卤-锑体系,即气相阻燃机理。常用的卤系阻燃剂是十溴二苯醚、六溴环十二烷、八溴醚、四溴双酚A等,加上阻燃协效剂三氧化二锑,具有添加量少,阻燃效果好的特点。但卤素类阻燃剂一直受到绿色环保组织的非难,以至在有些国家受到制约,被明令禁止使用。然而美国、日本等先进国家还是允许使用,那么作为发展中国家的中国,卤系阻燃剂的寿命至少还有十年以上。
2、聚丙烯(PP)阻燃剂的选择
一般来讲,适用于PP的阻燃剂都可用于PE处理技术中,但由于两者结构上的差异,热稳定性和裂解温度的不同,某些芳香族溴系阻燃剂(如十溴二苯醚)在PE特别是在LDPE上的应用效果会更好一些。
氯系阻燃剂如氯化石蜡、敌克隆在某些场合中应用效果会更好。比如敌克隆在电缆用P E绝缘层中的应用,使PE有极佳的耐电压性能和阻燃效果。氯系阻燃剂与溴系阻燃剂联用时,会产生某种协效作用,尽管不明显,但比它们单独使用阻燃效果要好。
3、ABS阻燃剂的选择
处理阻燃时一定要考虑冲击强度是否下降、热变形温度、熔流指数和光稳定性有否受到影响。
常用的有十溴二苯醚、溴化环氧树脂(EC)、四溴双酚A等。一些新开发的溴化环氧树脂(EC)能保持ABS原有的热稳定性、热老化性、加工性、光稳定性以及阻燃剂本身不渗出等特点。
这里为保证原有的抗冲强度,光泽性以及透明度,可使用胶体五氧化二锑为阻燃协效剂。
有GE公司开发的阻燃硅树脂SFR一100和SFR-1000,能有效地应用于聚烯烃阻燃处理中,当它们与硬脂酸镁、或ATH、或APP以及季戊四醇联用时,不仅能促进炭层的形成以阻止烟的产生和阻挡火焰的蔓延,还能改善聚烯烃表面的光滑性。尤其与硬脂酸镁合用时,可提高阻燃体系的抗冲击强度,所以硅树脂在ABS、HIPS的阻燃处理技术中是一种很好的阻燃剂。
4、聚碳酸酯(PC)阻燃剂的选择
PC本身有一定阻燃性能通过UL94V-2级,但要获得V-0级水平则需要作阻燃处理。
(1)一般来讲,作为PC的添加型阻燃剂有含溴芳基磷酸酯、四溴双酚a、十溴二苯醚、聚二溴苯醚等,其中含br-p阻燃剂会更有效。这里需要指出,由于三氧化二锑是PC的解聚催化剂,因此绝对不能使用三氧化二锑来作为含溴阻燃剂的协效剂。
(2)与阻燃ABS一样,利用含活性官能团的氧化膦单体比如TPO去制备含磷阻燃共聚PC。
(3)利用PC本身的特性,制备的PC/PBT,PC/ABS,PC/PET塑料合金的阻燃处理,一般都是利用添加型阻燃剂。PC/PBT-溴代聚苯乙烯(BPS),含溴芳基磷酸酯等。PC/ABS-三苯基磷酸酯(TPP),三甲基磷酸酯(TCP),间苯二酚双磷酸酯(RDP)以及含PBT和PET工程塑料阻燃剂的选择溴芳基磷酸酯等。PC/PET-TPP、RDP等。
5、PBT和PET工程塑料阻燃剂的选择
阻燃PBT和PET(线性聚酯)PBT和PET是两种重要的工程塑料,广泛应用于电子、仪表及汽车工业中,它的阻燃制品被使用在阻燃性要求较高的部件中。它们的阻燃处理如下:
(1)添加溴系阻燃剂
常用的有十溴二苯醚、溴代聚苯乙烯(BPS)、溴化环氧树脂(BER)、双(三溴苯氧基)乙烷等。举例来讲:添加10%-15%的溴素阻燃剂,3%-5%的三氧化二锑可使含30%玻纤的PBT达到UL94V-0级别,氧指数可达27%-29%。使用添加型阻燃剂必须要注意在PBT和PET中的分散性,易渗出性,以及对聚酯的光泽、机械强度的影响。
(2)添加含溴磷酸酯
常用的是三(二溴苯基)磷酸酯(TDBPPE),由于同一分子中含有Br、P元素,因此具有卤一磷协同效应。在PBT及PET中阻燃效率甚高。这里要注意的是在阻燃处理中常添;三氧化二锑来协效,如果作氧指数测试,那么极限氧指数会有增加,但在富氧的测试环境中,Sb 与P似乎会有一种互相对抗的作用。因此,用UL94垂直燃烧法来评价体系的难燃性能是最合适的。
(3)阻燃PET用作阻燃纤维和织物。通常有两种方法:其一是用六溴环十二烷对PET织物作阻燃后处理。这种织物可作窗帘、幕布、包墙布等室内装饰用布。由于是后整理方法处理,阻燃剂易渗出,织物手感和阻燃耐久性会逊色一些。其二是用共聚阻燃改性.这些反应型阻燃单体主要是含溴芳香族化合物、含芳基氧化膦化合物、含溴代芳香基氧化膦化合物等。由于是阻燃元素成为齐聚物分子中心的一部分,所以具有阻燃效果长久、手感好、耐光等优点,是当今我国PET阻燃纤维和织物的主要阻燃方法。