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聚碳酸酯用阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-11-3 12:03:53
聚碳酸酯本身具有一定的阻燃性,依据相对分子质量及不同接枝情况,氧指数为21%--24%,阻燃性能达UL-94 V-2级,优于普通塑料,聚碳酸酯虽然能自熄,但仍难以满足某些应用领域如电视机、电脑、打印机的机壳和组件、变压器线圈、汽车部件、建筑材料等对聚碳酸酯阻燃性能的要求。此外,聚碳酸酯燃烧时滴落的热熔体很易引起附近的材料着火。为此,必须对聚碳酸酯进行阻燃改性。

目前聚碳酸酯用阻燃剂主要分为溴系、有机磷系、硅系、磺酸盐系、硼系等。溴系阻燃剂因其对环境造成污染而逐渐被限制使用。磷系阻燃剂添加量大:一般为10%-30%,多数分解温度比较低,易腐蚀模具,有些还会影响树脂的冲击强度,更甚者在较高温度下会导致聚碳酸酯材料发黄,有机磷系阻燃剂一般多用于聚碳酸酯/ABS合金。

有机硅化合物被认为一类高效、无毒、低烟、环境友好性阻燃剂。但成本较高,常与其他阻燃剂复合使用。硼系阻燃剂阻燃效率不高,通常只有与聚硅氧烷并用才能达到较好的效果。

聚碳酸酯用阻燃剂磺酸盐系阻燃效率高,添加极少量即可使聚碳酸酯达UL 94 V-0级( 3.2mm厚),与其他阻燃剂复配使用可以满足更高的阻燃性能要求。

聚碳酸酯用阻燃剂磺酸盐阻燃机理。目前工业中常用的商品主要有苯磺酰基苯磺酸钾(KSS)、全氟丁基磺酸钾(PPFBS)、2,4,5―三氯苯磺酸钠(STB)。

―般阻燃剂的阻燃机理可分为:1、气相阻燃,即抑制在燃烧反应中起链增长作用的自由基;2、凝聚相阻燃,即在固相中终止聚合物的热分解和阻止聚合物释放出可燃气体;3、中断热交换,即将聚合物产生的热量带走而不反馈到聚合物上,使聚合物不再持续分解。但磺酸盐对聚碳酸酯的阻燃机理与上述不同,目前大多认为燃烧时它能加快聚碳酸酯的成炭速率,促进聚合物分子交联。


磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)

包装方式:净重25KG/复合纸袋(内衬黑色塑料袋),一个小柜装12.5吨。

本产品产量:100吨/月

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聚碳酸酯用阻燃剂磺酸盐应用现状。聚碳酸酯中常用的磺酸盐阻燃剂有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,氧指数即可达25%~35%,阻燃级可达UL―94 V-0级。STB也可与其他阻燃剂混合协同使用。当单独使用时,整个体系中卤元素含量低于0.15%,在有些规定中被划入无卤材料内。目前Metropolitan Eximchem Limited和Arichem,LLC是此商品的供应商。

PPFBS也是聚碳酸酯的高效阻燃剂,在聚碳酸酯中添加0.06%--0.1%的PPFBS即可使材料阻燃性能达到UL-94V-0级(3.2mm厚)。需注意的是用量如超过0.1%,不但不能提高材料的阻燃性能还会影响聚碳酸酯的透明性。为满足更高的阻燃要求,通常可加入少量硅氧烷进行复配,硅氧烷的用量为配方总量的0.02%--0.3%时即可使1.6mm厚样条阻燃性达到UL-94V-0级。

其中最常使用的是聚甲基苯基硅氧烷,但是有一些硅氧烷对PPFBS会影响聚碳酸酯的透明性。PPFBS的价格较高,实际应用中常以部分KSS代替PPFBS以降低成本。如在聚碳酸酯中加0.02%的PPFBS与0.3%的KSS可使材料达到UL-94 V―0级(1.6mm厚)

聚碳酸酯用的磺酸盐阻燃剂中:KSS使用较广泛,它不含卤素,环保经济。添加0.05%--0.1%即可使聚碳酸酯的氧指数从27%提高到37%左右,而且不会影响聚碳酸酯的透明性。不足之处是单独使用不能满足更高的阻燃要求。实际应用时,常与聚硅氧烷复配使用,此外若同时再加入少量含氟聚合物可使材料阻燃性更佳。

在众多聚碳酸酯用阻燃剂中,磺酸盐系具有添加量少、效率高的优点,但它也存在一些缺陷,如在单独使用时不能满足一些特殊制品如薄壁制件的阻燃要求。从已发表的文献可以看出,添加一些协效剂如硅氧烷、含氟聚合物等可以进一步提高其在聚碳酸酯中的阻燃效果。

聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性,现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。

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