EG和DBDPE/Sb_2O_3协同阻燃ABS的阻燃性能及机理研究

将可膨胀石墨(EG)与十溴二苯乙烷/三氧化二锑(DBDPE/Sb2O3)复配制备ABS阻燃复合材料,通过锥形量热仪和热重分析等方法研究了EG和DBDPE/Sb2O3协同阻燃ABS的燃烧性能,探讨了二者的协同阻燃机理。结果表明:与纯ABS相比,EG与DBDPE/Sb2O3共用使ABS阻燃复合材料的峰值和平均热释放速率分别下降了73.5%和63.8%,峰值质量损失速率降低52.04%,平均有效燃烧热降低19.96%,成炭量增加;EG阻燃ABS为典型的凝聚相阻燃机理,DBDPE/Sb2O3阻燃ABS为气相阻燃机理,二者并用时可以同时发挥凝聚相阻燃和气相阻燃作用,但以凝聚相阻燃机理为主;热重分析表明EG与DBDPE/Sb2O3具有协同作用,ABS分解峰的峰值热失重速率下降25.2%,二者可以互相促进ABS成炭,EG可以保护ABS成炭产物,提高实际成炭量。     

EG与DBDPE/Sb2 O3复合阻燃ABS热失重行为研究

采用可膨胀石墨(EG)与十溴二苯乙烷(DBDPE)、三氧化二锑(Sb2O3)复合阻燃(丙烯腈/丁二烯/苯乙烯)共聚物(ABS),通过热重分析研究了阻燃ABS体系的热失重行为。结果表明,DBDPE/Sb2O3改变了ABS的热降解历程,以气相阻燃机理为主;EG对ABS的热降解历程影响不大,形成的炭层有利于阻燃,以凝聚相阻燃机理为主;两者复配可同时在气相和凝聚相起作用,使得ABS的峰值热失重速率均大幅下降,阻燃ABS的极限氧指数可达30%,EG与DBDPE/Sb2O3复合对ABS阻燃具有一定的协同阻燃效应。     

膨胀阻燃剂APP对ABS树脂阻燃性能和力学性能的影响

研究了多聚磷酸铵(APP)、APP/PER(季戊四醇)复配比及其用量对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)的阻燃性能及力学性能的影响。同时也研究了增韧剂聚硅氧烷、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)的用量对阻燃ABS的阻燃性能及力学性能的影响。结果表明,APP与PER复配质量比为3∶1时协同阻燃效果较好,其填加量为30份以上时阻燃料ABS可达到UL94V-0级,阻燃剂的加入对其力学性能影响并不明显。聚硅氧烷和MBS加入后,冲击强度有一定程度的提高,但阻燃性能有了很大程度的下降。     

增韧改性剂对ABS/DBDPE/Sb_2O_3共混体系性能的影响

研究了苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物(SBS)、氯化聚乙烯(CPE)、ABS粉料、甲基丙烯酸甲酯-丁二烯-苯乙烯共聚物(MBS)和聚硅氧烷几种改性剂对ABS/DBDPE/Sb2O3体系的增韧作用。结果表明,SBS、CPE、ABS粉料、MBS和聚硅氧烷对阻燃ABS复合材料有很好的增韧作用,可获得具有良好阻燃性能和物理机械性能的复合材料,其中加入CPE、MBS及聚硅氧烷并不影响复合材料的阻燃性能。     

阻燃ABS的研究

分别采用十溴二苯乙烷（DBDPE）、溴-氮阻燃剂（FRBN）与三氧化二锑（Sb2O3）复配作为阻燃剂，蒙脱土（MMT）作为阻燃剂的协效剂。对ABS进行阻燃改性，研究了DBDPE、FRBN分别与Sb2O3和MMT的协同效应，复合阻燃剂对ABS燃烧性能、热稳定性能和力学性能的影响。研究结果表明，当DBDPE／Sb2O3含量分别为16phr。MMT含量为3phr时。ABS／DBDPE／Sb2O3／MMT、ABS／FRBN／Sb2O3／MMT体系垂直燃烧性能达到FV-0级，且具有较好的综合力学性能。     

SAN树脂的相对分子质量对ABS树脂力学性能的影响

通过将三种不同相对分子质量的SAN树脂与同一种ABS接枝粉料进行熔融共混 ,测试共混物的力学性能 ,比较了三种SAN各自的增韧特性。实验结果表明 :SAN树脂的相对分子质量越高 ,制得的ABS树脂的冲击强度和断裂伸长率越高。SAN树脂的相对分子质量对ABS树脂的拉伸强度没有影响。SAN树脂的低聚物和挥发成分对拉伸强度影响较大。将高相对分子质量SAN和低相对分子质量SAN按不同比例混合后 ,再与ABS接枝粉料以 18份橡胶共混 ,考察了高相对分子质量SAN的加入对共混物冲击强度和熔体流动速率的影响。在SAN树脂中加入高相对分子质量SAN树脂后 ,可以提高ABS树脂的冲击强度 ,显著降低加工流动性     

橡胶相结构特征对ABS树脂力学性能的影响

采用乳液聚合法合成了具有橡胶结构特征的丙烯腈丁二烯苯乙烯共聚物（ABS）,将其与苯乙烯丙烯腈共聚物（SAN）共混,制备了ABS/SAN共混物,并系统地研究了橡胶相结构特征的影响因素及其对共混物力学性能及其形变机理的影响。结果表明,随着聚丁二烯（PB）橡胶粒子粒径的增大,共混物的冲击强度提高,拉伸强度降低;随着橡胶粒子粒径的增大,共混物形变机理从单一的银纹向橡胶粒子空洞化诱发基体剪切屈服转变。     

橡胶含量对ABS树脂性能的影响

采用聚丁二烯接枝苯乙烯-丙烯腈共聚物(PB-g-SAN)与苯乙烯-丙烯腈共聚物(SAN)熔融共混,制备了一系列丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚树脂(ABS),考察了橡胶含量对该ABS树脂物理力学性能的影响。结果表明:随着橡胶含量的增加,ABS树脂的拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量、熔体流动速率、热变形温度、密度和硬度均有所降低,而缺口冲击强度和断裂伸长率提高。因此可通过调节橡胶含量来制备具有不同物理力学性能的ABS树脂,以满足不同的应用需要。     

阻燃PC／ABS合金热稳定性的研究

以等温和非等温热分解方式对使用卤／锑类阻燃剂的阻燃PC／ABS合金的热稳定性进行了研究，并对合金的阻燃性能、力学性能进行了测试。结果表明：三氧化二锑与十溴联苯醚复配后对阻燃体系的热稳定性产生影响，而且阻燃体系的热分解速率与二者的配比有密切关系。十溴联苯醚与三氧化二锑的质量比分别为2．5／1和1／1时，PC／ABS阻燃合金的热稳定性优良，阻燃性能和力学性能也比较好；在250～260℃时PC／ABS阻燃合金具有良好的加工稳定性。     

ABS／木粉复合材料的力学性能研究

通过研究ABS／木粉复合材料的力学性能，比较了MAH增容、MAH／St原位增容、ABS-g-MAH增容等不同增容方法对复合体系的增容效果，发现ABS接枝物的增容效果优于原位增容效果；同时在ABS／木粉体系中引入复合基体PVC，在确定ABS／PVC配比为70／30的基础上，考察了木粉含量对体系性能的影响，发现三元复合体系的力学性能更佳。     

ABS新型无卤膨胀阻燃体系的研究

以聚磷酸铵(APP)为酸源,聚对苯二甲酰己二胺(PA6T)为炭源,探讨了不同比例的APP/PA6T复配对丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物(ABS)燃烧性能及其降解成炭行为的影响。结果表明,当APP含量为25%、PA6T含量为5%时,阻燃体系的极限氧指数达到29%,通过UL-94测试V-1级;再添加2%协效剂次磷酸铝,可通过V-0级。热失重分析表明,PA6T有较好的成炭作用,APP能极大改变PA6T的热分解行为,使ABS/APP/PA6T阻燃体系的高温残炭率大大提高。SEM形貌分析表明,阻燃体系燃烧表面形成了膨胀、均匀、致密的炭层结构。此外,通过对残炭进行红外分析,发现存在化学键P—O—C,进一步验证了该膨胀阻燃体系的协效成炭行为。     

ABS新型无卤膨胀型阻燃体系的研究

以聚磷酸铵（APP）为酸源,聚对苯二甲酰己二胺（PA6T）为炭源,探讨了不同比例的APP/PA6T复配对丙烯腈-苯乙烯-丁二烯共聚物（ABS）燃烧性能的影响以及ABS/APP/PA6T阻燃体系的降解成炭行为。结果表明,当APP含量为25 %,PA6T含量为5 %时,阻燃体系的极限氧指数达到29 %,通过UL-94测试V-1级,再添加2 %协效剂次磷酸铝,可通过V-0级。热失重分析表明,PA6T有较好的成炭作用,APP能极大改变PA6T的分解行为,使ABS/APP/PA6T阻燃体系的高温残炭率大大提高。SEM形貌分析表明,阻燃体系燃烧表面形成了膨胀、均匀、致密的炭层结构;此外,通过对残炭进行红外分析,发现存在化学键P-O-C,进一步验证了该膨胀阻燃体系的协效成炭行为。     

新型聚酰胺成炭剂的制备及其对ABS的阻燃效应

用对苯二甲酰氯和1,3-丙二胺通过界面缩聚合成了一种新型聚酰胺成炭剂(PPTA),研究了有机溶剂种类、单体摩尔比以及反应时间对其比浓黏度的影响,确定了最佳合成工艺,采用傅里叶红外光谱、核磁共振氢谱和热失重分析等方法对产物的结构进行了表征。并探讨了以PPTA为碳源,聚磷酸铵(APP)为酸源的膨胀型阻燃体系对丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)的阻燃效应。结果表明,PPTA可显著提高ABS/APP复合材料在高温下的残炭量和阻燃性能,当PPTA的添加量为7.5%(质量分数,下同),APP的添加量为22.5%时,复合材料的极限氧指数达到最大值32.4%,并且通过垂直燃烧UL 94的V-0级;炭层结构的微观形貌显示成炭剂PPTA的加入能促进阻燃体系在燃烧后表面形成均匀、致密的炭层结构。     

阻燃聚苯乙烯板的力学性能

以阻燃涂料对可发性聚苯乙烯板(EPS)进行内部包覆和外部涂刷,制备阻燃EPS板。对涂覆涂料的阻燃EPS板进行抗弯压缩、高低温尺寸稳定性以及吸水率的测试结果表明,在阻燃EPS板极限氧指数达34.7%、垂直燃烧达UL94 V–0级及水平燃烧达HF–1级标准时,其力学性能及其它性能均能达到国家要求的保温材料标准,由此表明,阻燃涂料在改善EPS板的阻燃性能的同时,也能保证阻燃EPS板的力学性能。     

聚丙烯/埃洛石纳米管复合材料的力学及阻燃性能

通过熔融共混的方法制备了聚丙烯/埃洛石纳米管(PP/HNTs)复合材料,并表征了复合材料的力学性能、界面性能和阻燃性能。结果表明,HNTs对阻燃PP发挥进一步阻燃作用,当HNTs含量为2 %时,其极限氧指数可达32.0 %,较阻燃PP提高了2 %;其垂直燃烧性能可达UL 94 V-0级;尤其重要的是,HNTs的加入显著提高了材料的力学性能,含2 %HNTs的复合材料的综合性能最佳,冲击强度为5.4 kJ/m2,拉伸强度为36.5 MPa,弯曲强度为41.4 MPa。     

协效剂在ABS/APP/PETA体系中的阻燃协效性

为了提高苯乙烯一丁二烯一丙烯睛(ABS）/聚磷酸铵(APP)/聚对苯二甲酞乙二胺(PETA)膨胀阻燃体系的阻燃性能,将硼酸锌(ZB）、红磷(RP）添加到ABS/ APP/ PETA膨胀阻燃体系中。采用极限氧指数法、垂直燃烧法、热失重、扫描电镜探讨了不同含量协效剂ZB,RP对不同比例ABS/APP/PETA阻燃体系的协效阻燃效应。结果表明,加人协效剂使ABS/APP/PETA体系的阻燃性能得到显著提高;将2.5份(质量份,下同)ZB和4份RP加人到ABS/APP/PETA( 70/22. 5/7. 5)体系,体系的极限氧指数由未加协效剂的30%提高到41%,UL-94测试也达到V-0级;ZB提高了ABS/APP/PETA体系热稳定性和成炭率,RP能极大地促进成炭;加人ZB和RP ,阻燃体系燃烧表面能够形成更多膨胀、致密的炭层。     

溴系协效阻燃体系对PP阻燃和生烟性能的影响

利用极限氧指数、锥形量热仪和热重分析等方法对比研究了溴–锑和溴–铋协效阻燃体系对聚丙烯(PP)阻燃性能和生烟性能的影响。结果表明,八溴醚–氧化铋和八溴醚–三氧化二锑阻燃体系能明显提高PP的阻燃性能;当溴–锑和溴–铋阻燃剂的质量比为3∶1时,协同阻燃效果最佳,其中八溴醚–三氧化二锑和八溴醚–氧化铋的协同效率值分别为3.96和4.32。与纯PP相比,八溴醚的加入明显增大了PP的生烟速率(SPR)和总生烟量(TSR),但溴–铋阻燃PP的SPR峰值和TSR相比于溴–锑阻燃PP却分别下降了14.94%和14.32%。热重分析表明,溴–铋阻燃体系相比于溴–锑阻燃体系能较早地释放出HBr,并更大程度地降低PP的热裂解速率,从而更有效地提高溴系阻燃PP的协同阻燃效率并降低生烟量。     

无卤阻燃剂在阻燃ABS制备中的应用

采用不同类型和不同用量的无卤阻燃剂与丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）熔融挤出制得无卤阻燃ABS。考察了阻燃剂的种类和用量对ABS阻燃效果的影响。对研制的无卤阻燃ABS进行了氧指数的测试。结果表明：微胶囊红磷／Mg（OH）2组成的复合阻燃剂质量分数20．0％时，复合材料ABS阻燃效果达到V-0级。     

纳米锡酸锌/ABS/PVO复合材料阻燃性能研究

采用熔融共混法制备了纳米锡酸锌/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物(ABS)/聚氯乙烯(PVC)复合材料。并对复合材料的冲击强度、阻燃性能进行了测试。结果表明,纳米锡酸锌不但可以提高复合材料的缺口冲击强度,还可以改善复合材料的抑烟阻燃性能。特别是当纳米锡酸锌添加量为6份时,复合材料的阻燃抑烟性能最佳。与未添加纳米填料时相比,纳米锡酸锌/ABS/PVC复合材料的缺口冲击强度达到69．93 kJ/m~2,提高幅度达49．71%。扫描电镜(SEM)分析表明,当纳米锡酸锌在6份时,其在复合材料中呈纳米级分散,且与塑料基体结合良好。     

纳米SiO2与RDP协同阻燃PC/ABS的研究

采用间苯二酚双（二苯基磷酸酯）（RDP）及其与纳米SiO2复配制备双酚A聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（PC/ABS）阻燃材料,测定了阻燃PC/ABS的极限氧指数、UL94V阻燃性能及热稳定性,采用扫描电子显微镜(SEM)观察了阻燃PC/ABS于600 ℃热分解残余物的形态,采用锥形量热仪测定了阻燃PC/ABS的释热速率峰值（p-HRR）、释热速率平均值（av-HRR）、总释热量（THR）、平均有效燃烧热（av-EHC）和平均质量损失速度（av-MLR）。结果表明,纳米SiO2与RDP添加量分别为5 %和9 %时,PC/ABS的阻燃性能达UL94V-0级,极限氧指数为29.0 %,且阻燃PC/ABS的p-HRR、av-HRR、THR、av-EHC以及av-MLR分别下降了16.12 %、58.82 %、40.83 %、17.91 %和36.90 %,同时也证明了纳米SiO2与RDP具有非常好的协同阻燃效应。