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阻燃剂析出

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-11-30 11:23:33
阻燃剂析出不仅经常在注塑过程中产生模垢、粉末状结块、粘模等影响正常生产,在制件成品中也经常发生阻燃剂析出,产生白色雾状物质影响产品外观及导致阻燃性下降等。

在解决阻燃剂析出问题前,我们先探讨影响析出问题的两个重要因素:

一、阻燃剂与PP基材树脂的相容性

阻燃剂在PP树脂中一般呈两种状态:以类似填料形式填充树脂中,另一类则以融化状态均匀分散在树脂中。由于PP为非极性材料,极性阻燃剂与PP便会存在界面相容性问题。界面相容性越差,其越容易产生析出性问题。

二、温度对阻燃剂析出影响

PP为半结晶性物质、具有较低的玻璃化转变温度,当环境温度高于其玻璃化转变温度时,随着温度的升高,无定形链段热运动将会加快,使得与PP树脂相容性较差的 小分子阻燃剂能够比较容易的克服阻力迁移到表面。

这也是制件存放一段时间后表面有时也会出现析出现象的原因,而高温注塑过程是析出最明显的过程,其析出常反映在模具上产生模垢等,注塑温度越高析出越厉害。阻燃剂迁移速率与温度的关系大致可用图四表示,在阻燃剂分解温度范围内,其析出速率随着温度的升高而明显加快。在恒定温度下,析出同样与时间存在一定关联。

在了解产生析出原因后,对阻燃剂析出问题改进便可事半功倍。主要有两种方法:

1.引入强极性基团(如胺基、羧基、环氧基团等),增强阻燃剂与PP界面作用,可有效减轻阻燃剂析出问题。

2.提高阻燃剂与树脂间的迁移阻力,降低低分子量阻燃剂的迁移速率:降低温度以减弱链段间运动或提升阻燃剂分子的聚合度并降低分子量分布宽度便成为减轻阻燃剂析出的有效措施。

需要指出的是:无析出阻燃PP并不是完全没有析出,其只是在极大程度上降低了阻燃剂的迁移性。现行无析出阻燃PP往往建立在过高的技术成本上,因此低成本抗析出仍然是当前阻燃PP材料需要完善的一个课题。


磷酸三苯酯阻燃剂tpp具有良好的透明性、柔软性以及抗菌性,具有耐水、耐油、电绝缘性好和相容性好的优点。主要用于纤维素树脂、乙烯基树脂、天然橡胶和合成橡胶的阻燃增塑剂,也可用于三乙酸甘油酯薄酯和软片、硬质聚氨酯泡沫、酚醛树脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。


阻燃PP材料由于其密度轻盈、耐候性优异及综合价格低廉,受到越来越多厂商的青睐,在很多应用场合已成功取代阻燃PS、阻燃abs等。在阻燃PP材料兴起的背后,有个困扰的问题可能经常会遇到,那就是阻燃材料的析出性问题,在无卤阻燃材料中显得更为明显。

对阻燃PA来讲,一般要求达到UL94 V-0级,主要用添加型阻燃剂,比如十溴二苯醚、溴化聚苯乙烯(BPS)、溴化环氧树脂(BER)等。选择阻燃剂时,一定要考虑阻燃剂要不易从PA中渗出,不要导致体系耐光性和材料抗冲击强度下降。

为改善添加型阻燃剂的某些缺点,已经合成一些新的含活性官能团的氧化膦单体,比如三芳基氧化膦(TPO),与尼龙66盐及己二胺共聚可制得主链含TPO的尼龙66共聚物。这类阻燃PA是在凝聚相及气相中均可发挥阻燃效能,由于阻燃元素成为阻燃PA中的一部分,因此它具有持久的阻燃性。

另外MCA(三聚氰胺氰尿酸盐)作为添加型阻燃剂与红磷复配在PA阻燃处理中也被经常使用,也能获得较理想阻燃效果。

阻燃聚丙烯生产厂家也比较分散,从产品主要用途来看,阻燃聚丙烯目前主要应用于家用电器制造业、家具制造业、汽车制造业及建筑材料等领域。较为集中的是用来做小的电器配件、汽车配件等,用量虽然较大,但需求比较分散。

目前市场上的阻燃聚丙烯品种繁多,产品档次差距较大,这主要是为了满足下游用户不同层次的需求。对20余种国产阻燃聚丙烯样品进行了剖析,发现所使用的阻燃剂品种繁多,各种聚丙烯常用阻燃剂均有应用。

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