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2020年09月22日行业资讯

ABS加入V0级阻燃剂容易碳化是什么原因造成的?

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阻燃 ABS 是以纯 ABS 树脂为基材,加入高热稳定性阻燃剂等,经混合、熔融塑炼、挤出造粒而制得。阻燃 ABS 的制备方法通常分两种类型。一是在接枝聚合时加有含卤元素的单体进行共聚,制得接技型阻燃 ABS。此法由于共聚时第 4单体的加入量受到一定的限制,很难实现满意的阻燃效果。二是将含有卤元素的化合物或聚合物以及其他阻燃助剂与 ABS 树脂进行熔融共混而制得共混型阻燃 ABS,工业生产上已被广泛采用。


阻燃剂在高温下易分解、碳化或变黄,因此成形温度应尽量的低,一般设定在 190 ℃ 以下 (树脂熔胶温度为 220℃ 以下)。「碳化」并不见得不好,阻燃剂的阻燃原理大致可分为四种机制:(1)隔绝氧气并促进高分子碳化,以减少可燃性气体的产生而阻燃;(2)产生不燃性气体稀释氧气浓度以减缓燃烧速度;(3)于燃烧发生前产生吸热反应并放出水气,以降低温度而达到阻燃效果;(4)以化学方法干扰自由基的形成。根据组成,添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂、卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)、磷系阻燃剂;磷系化合物为目前全球无卤难燃剂中,具前景的难燃剂。有机的磷酸酯如 BDP、RDP 为国内主要生产之磷系难燃剂。此类难燃剂在塑料受热后会在塑料表面形成难燃的碳化层(char),碳化层阻挡了可燃性气体与因燃烧所产生的热辐射两者之流通,达到阻燃的目的。由于氧分子存在有利于碳化层生成,故此类难燃剂特别适用于含氧之树脂材料如 PET 中。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解,另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。


UL94 是一个由美国 Underwriters Laboratories 公司发布的塑料可燃性标准。这标准根据不同厚度的塑料燃烧的情况来将塑料分类。


从最低(最小阻燃性)到最高(最大阻燃性)的分类为:


HB: 在水平摆放的样本上缓慢燃烧,对于厚度小于 3mm 的材料燃烧速度小于 76 mm/min;


V2: 在垂直摆放的样本上 30 秒内停止燃烧,允许滴下燃烧的颗粒;


V1: 在垂直摆放的样本上 30 秒内停止燃烧,允许滴下不燃烧的颗粒;


V0: 在垂直摆放的样本上 10 秒内停止燃烧,允许滴下不燃烧的颗粒;


5VB: 在垂直摆放的样本上 60 秒内停止燃烧,不允许滴下,允许样本上出现洞;


5VA: 在垂直摆放的样本上 60 秒内停止燃烧,不允许滴下,也不允许在样本上出现洞。可以看出阻燃性 V0 > V1 > V2。所谓 V1,V2 阻燃剂并不恰当,终究是以 UL94 标准来判定,ABS 通常是加入四溴双酚-A(TBBPA)当阻燃剂。

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