無鹵阻燃PC/ABS合金中磷含量的快速測(cè)定方法

以雙酚a雙(二苯基磷酸酯)(bdp)和全氟丁基磺酸鉀(ppfbs)為阻燃劑,甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯三元嵌段共聚物(mbs)為增容增韌劑;采用熔融共混擠出的方法,通過調(diào)節(jié)聚碳酸酯(pc)的含量,制備高耐熱無鹵阻燃聚碳酸酯(pc)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)合金。結(jié)果表明,當(dāng)質(zhì)量分?jǐn)?shù)8%的bdp和0.05%的ppfbs復(fù)配時(shí),材料的阻燃等級(jí)可以達(dá)到2.0mmv-0;pc含量為85%時(shí),材料的熱變形溫度可以達(dá)到102.5℃,同時(shí),具有優(yōu)異的力學(xué)性能。

通過非等溫?zé)崾е胤椒▽?duì)無鹵阻燃劑雙酚a雙磷酸二苯酯(bdp)和sb2o3及其復(fù)配體系,以及采用該類阻燃劑的聚碳酸酯(pc)/(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(abs)合金的熱分解行為進(jìn)行了研究;同時(shí),對(duì)采用該類阻燃劑的pc/abs合金的力學(xué)性能、阻燃性能進(jìn)行了研究,并通過掃描電鏡對(duì)加入bdp的pc/abs合金的微觀結(jié)構(gòu)進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,bdp/sb2o3為7/3、質(zhì)量分?jǐn)?shù)為10%時(shí),合金的綜合性能優(yōu)良,氧指數(shù)達(dá)到29.5%,缺口沖擊強(qiáng)度達(dá)到84.23kj/m2;bdp對(duì)pc/abs合金具有一定的增容效果。合金可用于汽車行業(yè)、電子電器等行業(yè)。

綜述了近年來國內(nèi)外pc/abs合金無鹵阻燃改性的研究進(jìn)展。介紹了pc/abs合金體系無鹵阻燃劑的分類、阻燃機(jī)理及存在的一些問題和解決方法。重點(diǎn)闡述了有機(jī)磷系阻燃劑及其對(duì)pc/abs合金的阻燃性能、熱分解和力學(xué)性能等的影響,并指出了今后的研究重點(diǎn)和發(fā)展方向。

采用毛細(xì)管流變儀研究了無鹵阻燃聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(pc/abs)的流變行為,得到了熔體表觀黏度及切應(yīng)力與剪切速率的關(guān)系。結(jié)果表明,無鹵阻燃pc/abs合金熔體為假塑性流體,表觀黏度隨剪切速率的增加而降低;在230℃時(shí),合金的非牛頓指數(shù)隨著阻燃劑含量的增加而增加;在剪切速率為20~3000s-1時(shí),合金黏度對(duì)溫度不敏感,即實(shí)現(xiàn)黏度降低,采用升溫法效果不佳。

采用分子篩與磷酸酯類阻燃劑(p-2)復(fù)配制備了高耐熱、無鹵阻燃聚碳酸酯(pc)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料(abs)合金。研究了4a分子篩、13x分子篩與p-2復(fù)配對(duì)pc/abs合金阻燃性能、力學(xué)性能、熱穩(wěn)定性能的影響。結(jié)果表明,分子篩與p-2的復(fù)配能有效地縮短pc/abs合金余焰燃燒時(shí)間;分子篩使pc/abs合金體系的韌性降低,剛性提高,耐熱性能提高;p-2與經(jīng)偶聯(lián)劑處理的4a分子篩復(fù)配而成的阻燃劑的性能較好。

以齊聚磷酸酯(bdp)作為添加型阻燃劑制備了阻燃pc/abs塑料合金,采用錐形量熱儀(cone)、掃描電鏡(sem)及熱裂解-氣相/質(zhì)譜法(py-gc/ms)等對(duì)材料的燃燒性能和阻燃機(jī)理進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,阻燃劑bdp對(duì)pc/abs有良好的阻燃效果;bdp的加入使pc/abs燃燒殘留物上產(chǎn)生大量的致密微孔,同時(shí)由py-gc/ms分析表明bdp的加入降低了pc/abs可燃性降解產(chǎn)物的生成,裂解產(chǎn)物中含有三苯基磷酸酯(tpp),說明bdp在塑料合金降解過程中分解生成tpp發(fā)揮阻燃作用。

研究不同有機(jī)改性劑對(duì)蒙脫土(mmt)的層間距和熱穩(wěn)定性的影響,以及有機(jī)蒙脫土復(fù)配磷酸酯阻燃劑對(duì)聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(pc/abs)合金的熱穩(wěn)定性和阻燃性能的影響。結(jié)果表明,有機(jī)改性劑使蒙脫土的層間距變大,熱穩(wěn)定性能滿足加工要求。有機(jī)改性蒙脫土在基體中的分散性變好,形成插層結(jié)構(gòu)。氮?dú)夥諊?蒙脫土?xí)龠M(jìn)合金的降解,但不影響最終殘?zhí)亢?。雙酚a(二苯基磷酸酯)(bdp)改性蒙脫土使pc/abs(80/20)合金的第二個(gè)熱釋放峰值分別降為pc/abs的66%和pc/abs/fr16的76%。

研究了復(fù)配磷酸酯阻燃劑對(duì)pc/abs合金材料的性能的影響。探討了復(fù)配磷酸酯阻燃劑阻燃pc/abs合金材料的力學(xué)性能和阻燃性能,復(fù)配阻燃劑對(duì)pc/abs合金的阻燃機(jī)理。結(jié)果表明:在pc/abs合金(質(zhì)量比為70/30)體系中,磷酸三苯酯(tpp)和四苯基[雙酚-a]二磷酸酯(bdp)按質(zhì)量比為3:2復(fù)配具有協(xié)同阻燃作用。加入18份復(fù)配阻燃劑后材料的氧指數(shù)提高了6個(gè)單位,阻燃性能達(dá)到了fv-0級(jí),并保持了材料較好的力學(xué)性能。

目前非鹵阻燃pc/abs已成為開發(fā)、應(yīng)用的主要趨勢(shì),其中磷系阻燃劑低毒、持久、價(jià)廉,不僅能對(duì)合金有效阻燃,而且能改善合金的加工流動(dòng)性,是近年來發(fā)展迅速的一種高性能阻燃劑。綜述了近年來國內(nèi)外阻燃pc/abs合金用磷系阻燃劑的現(xiàn)狀及研究進(jìn)展,重點(diǎn)介紹了各種無機(jī)磷系和有機(jī)磷系阻燃劑的種類、配方及其對(duì)pc/abs合金阻燃性能的影響,并簡(jiǎn)要介紹了相關(guān)阻燃機(jī)理。開發(fā)磷含量高、相對(duì)分子質(zhì)量大、熱穩(wěn)定性好、低毒、低煙的磷系化合物,以及利用不同磷酸酯在氣固相協(xié)效阻燃的特性進(jìn)行的復(fù)配技術(shù)成為有機(jī)磷系阻燃劑發(fā)展的趨勢(shì)。

以聚碳酸酯(pc)為耐熱樹脂,磷酸酯為阻燃劑制備無鹵阻燃丙烯腈-氯化聚乙烯-苯乙烯塑料(acs)/pc合金,研究了acs與pc的質(zhì)量比、磷酸酯用量、增容劑用量等因素對(duì)阻燃acs/pc合金綜合性能的影響。結(jié)果表明,當(dāng)acs與pc的質(zhì)量比為75∶25時(shí)綜合性能最優(yōu);增容劑馬來酸酐接枝(丙烯腈/苯乙烯)共聚物(as-g-mah)可以有效提高缺口沖擊強(qiáng)度;磷酸酯與acs存在協(xié)同增效作用,相對(duì)于阻燃丙烯腈-丁二烯-苯乙烯塑料/pc合金,阻燃acs/pc合金的磷酸酯用量大幅下降。

出光石化開發(fā)無阻燃劑的阻燃PC/ABS合金

研究了多芳基磷酸酯px220與納米蒙脫土復(fù)配阻燃劑對(duì)聚碳酸酯(pc)/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(abs)合金的阻燃性能、熱失重行為、力學(xué)性能及熱變形溫度的影響;并采用錐形量熱儀對(duì)合金材料的燃燒性能進(jìn)行測(cè)定。結(jié)果表明:px220添加量為10份,納米蒙脫土添加量2份時(shí),pc/abs合金的極限氧指數(shù)達(dá)到29%,燃燒性能達(dá)到ul94v-0級(jí)。錐形量熱儀分析結(jié)果表明:復(fù)配阻燃pc/abs合金的熱釋放速率峰值、平均熱釋放速率、總釋放熱、平均有效燃燒熱和平均質(zhì)量損失速率都大幅下降,說明px220與納米蒙脫土具有非常好的協(xié)同阻燃作用。

研究了多聚芳基磷酸酯px220分別與納米蒙脫土和硼酸鋅復(fù)配對(duì)聚碳酸酯/丙烯酸-丁二烯-苯乙烯共聚物(pc/abs)合金的阻燃性能、熱穩(wěn)定性、力學(xué)性能及熱變形溫度的影響。結(jié)果表明:用2份納米蒙脫土和3份硼酸鋅分別與10份px220復(fù)配制備阻燃pc/abs,其氧指數(shù)分別達(dá)到28%和32%,燃燒性能達(dá)到ul94v-0級(jí)。掃描電鏡和熱重分析表明,復(fù)配阻燃劑阻燃pc/abs合金的炭層能有效隔絕熱量的傳遞,阻止pc/abs合金熱降解,pc/abs合金熱穩(wěn)定性明顯提高。

采用氮磷膨脹型阻燃劑fp-2200制備了無鹵阻燃聚丙烯(pp)材料,研究了阻燃劑含量對(duì)pp阻燃性能的影響。通過垂直燃燒試驗(yàn)、熱失重、高壓毛細(xì)管流變儀、拉伸實(shí)驗(yàn)及成膜性測(cè)試對(duì)阻燃pp材料進(jìn)行表征。垂直燃燒實(shí)驗(yàn)中,阻燃pp材料有焰燃燒時(shí)間隨著阻燃劑含量的增加而明顯降低,且熔融滴落現(xiàn)象也有所改善。加入線型低密度聚乙烯可提高無鹵阻燃pp/fp-2200材料的成膜性及韌性。

采用間苯二酚-雙(磷酸二苯酯)縮聚物(sol-dp)和氰尿酸三聚氰胺(mca)共混制出磷-氮復(fù)合阻燃體系,并與苯乙烯-丁二烯-丙烯腈(abs)基體樹脂共混制備新型無鹵阻燃abs?？疾炝俗枞糰bs的力學(xué)性能和燃燒性能。試驗(yàn)結(jié)果表明:當(dāng)sol-dp和mca在abs樹脂中的質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為8%和4%時(shí),材料的力學(xué)性能保持在90%以上,氧指數(shù)(loi)值高達(dá)27.5%,同時(shí)達(dá)到ul94v-0級(jí)。sol-dp在提高mca成炭的同時(shí)能有效阻止了abs的燃燒行為,其和mca復(fù)配物的總質(zhì)量分?jǐn)?shù)為15%時(shí),制備的阻燃abs的熱釋放速率和熱釋放總量均大幅下降,最大熱釋放速率的下降幅度達(dá)70%。

sabic創(chuàng)新塑料部推出一種新型的lexan聚碳酸酯膜產(chǎn)品——lexan^tmefr膜——比傳統(tǒng)的聚丙烯膜更薄，而且不含氯、溴阻燃劑。這種新型材料在高功能膜技術(shù)展覽會(huì)上推出，它可以使電子和電氣制造商制造出更薄、更輕的筆記本電腦和其它電子產(chǎn)品裝置，而且能顯著降低成本，提高競(jìng)爭(zhēng)優(yōu)勢(shì)。

以9,10-二氫-9-氧雜-10-膦菲-10-氧化物(dopo)和n-苯基馬來酰亞胺(n-pmi)為原料,合成了一種新型無鹵含氮氧雜膦菲阻燃劑dopmi,通過ft-ir、lc-ms、tg和dsc對(duì)dopmi做了結(jié)構(gòu)表征和熱性能分析。研究了dopmi及與其他阻燃劑復(fù)配應(yīng)用于聚碳酸酯(pc)后對(duì)阻燃性能、力學(xué)性能、熱分解行為及殘?zhí)啃蚊驳挠绊憽＝Y(jié)果表明:含3%dopmi、2%甲基苯基聚硅氧烷(mps)和24%含磷阻燃pet的pc復(fù)合體系的阻燃級(jí)別達(dá)ul94v-0級(jí),極限氧指數(shù)提高到30.4%;阻燃劑的加入使pc的缺口沖擊強(qiáng)度和拉伸強(qiáng)度有所降低;dopmi雖不能增加pc的成炭率,但可加速pc交聯(lián)成炭;此外,sem分析表明dopmi能促使pc發(fā)泡,mps能起到協(xié)效阻燃的作用。

edta絡(luò)合滴定法對(duì)鋁合金中鋁含量的測(cè)定中,對(duì)edta的加入量、溶液酸度、緩沖溶液的選擇等進(jìn)行了條件優(yōu)化?？朔嗽椒ǖ娜秉c(diǎn),適用于教學(xué)與測(cè)定。

文章研究了磷酸酯類阻燃劑rdp、bdp以及它們與tpp的協(xié)同作用對(duì)pc/abs合金的阻燃性能、熱失重行為以及力學(xué)性能的影響。結(jié)果表明,pc/abs合金的loi隨著阻燃劑的增加而增加,當(dāng)阻燃劑rdp和bdp添加量均為15%時(shí),loi達(dá)到最大值,分別為36.3%和35.3%,且均達(dá)fv-0級(jí)。通過熱重分析表明,阻燃pc/abs比純pc/abs合金的分解速率小得多。研究還表明,阻燃劑的協(xié)同作用使pc/abs合金的阻燃性能優(yōu)于添加單一阻燃劑的pc/abs合金的阻燃性能。

以鄰甲酚和甲醛縮合,得到高鄰位線性的酚醛樹脂,此酚醛樹脂再與環(huán)氧氯丙烷(ech)進(jìn)行環(huán)氧化反應(yīng),合成得到了高性能酚醛環(huán)氧樹脂,在此基礎(chǔ)上加入dopo提高其阻燃性,再用雙酚a酚醛樹脂對(duì)其進(jìn)行固化,得到覆銅板用的膠液。通過環(huán)氧值,阻燃性,紅外光譜測(cè)試,探討了最佳實(shí)驗(yàn)條件為:含磷環(huán)氧樹脂的合成溫度在120℃左右,反應(yīng)時(shí)間為4h,最佳含磷量為2%。用鹽酸丙酮法(標(biāo)準(zhǔn)hg2-741-72)測(cè)定所得樹脂的環(huán)氧值達(dá)到0.497。

新型錐形擠出技術(shù)可為生產(chǎn)帶有無鹵阻燃（hffr）材料的接入光纜提供有利條件。最近幾年已開發(fā)出幾種有效的架空接入光纜和室內(nèi)hffr光纜，它們的設(shè)計(jì)一般都含有hffr材料。業(yè)已發(fā)現(xiàn)，錐形擠出方法用于這些剪切敏感材料非常優(yōu)越。對(duì)基于不同填充物／阻燃系統(tǒng)的幾種材料，已獲得良好的結(jié)果。

采用酚醛樹脂、磷酸酯、硼酸鋅或聚硅氧烷組成復(fù)合阻燃劑,與丙烯腈–丁二烯–苯乙烯(abs)樹脂通過熔融擠出混合制備無鹵阻燃abs復(fù)合材料。分別研究磷酸酯、聚硅氧烷、硼酸鋅用量對(duì)無鹵阻燃abs復(fù)合材料阻燃性能的影響,考察了阻燃abs復(fù)合材料的熱分解行為,觀察了無鹵阻燃abs復(fù)合材料燃燒產(chǎn)物表面的炭層形貌。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,酚醛樹脂/磷酸酯復(fù)合成炭阻燃體系能有效提高abs的阻燃性能;硼酸鋅和聚硅氧烷對(duì)abs/酚醛樹脂/磷酸酯體系阻燃存在阻燃協(xié)同效應(yīng),提高成炭量;與聚硅氧烷相比,硼酸鋅阻燃協(xié)同效果較好。