pc-abs合金阻燃性、相容性探究

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1、PC/ABS合金阻燃性、相容性探究摘要本文采用磷酸三苯酯(TPP)和四苯基[双酚-A]二磷酸(BDP)协同阻燃作用来提高PC/ABS合金的阻燃性能，同时加入ABS-g-MAH了来增容PC/ABS合金，使其具有良好的力学性能。关键词：PC/ABS合金阻燃性相容性【中图分类号】0621、前言以PC和ABS为主要原料的共混体系是一种重要的工程塑料合金。与PC相比，这种合金熔体粘度降低，加工性能改善，并且产品的耐应力开裂性能大大提高。与ABS相比，其耐热性和耐候性提高。生产成本介于PC和ABS之间，又具有两者的良好性能，能够更

2、好地应用于汽车、电子、电器等行业。2、PC/ABS阻燃性的改善研究与多数有机高分子材料一样，ABS树脂为可燃材料，其极限氧化指数(limitoxygenindex，LOI)低(18.3%〜18.8%)，按UL94标准属于HB级别。ABS着火时燃烧速度快，并且放出大量毒气和黑烟，不利于实际应用。2.1降低ABS树脂燃烧性主要有三个途径:1、使用阻燃型聚合物与ABS共混；2、对现有的ABS进行化学改性；3、通过通用的方法向ABS中加入阻燃剂［1］。PC作为一种综合性能优良的热塑性工程塑料，具有良好的机械性能、尺寸稳定性、耐

3、热性和耐寒性、抗冲击强度好。将PC和ABS共混，提高了ABS的耐热性能和力学性能，改善了其耐化学品性和低温韧性，热变形温度可以比ABS高10摄氏度左右［2］。但是PC/ABS的阻燃效果也并不能完全满足人们需求，于是人们在PC/ABS基础上，添加了阻燃剂，进一步改善它的性能。目前，阻燃剂正向低卤、低烟或无烟、低毒或无毒、复合化、无尘化(母料、胶囊)、超细化及高分子化方向发展。其中效果较为突出的为磷类阻燃剂［3］。2.2BDP/TPP协同阻燃PC/ABS合金目前使用最多的磷系阻燃剂是磷酸三苯酯(TPP)和四苯基［双酴-A］

4、二磷酸酯(BDP)o2.2.1BDP阻燃PC/ABS合金的性能从表1可以看出，在PC/ABS(70/30)合金体系中，BDP的添加量小于20份时，合金材料的氧指数提高得并不明显。当BDP的添加量超过20份时，材料的氧指数提高得很快，BDP的用量从20份增加到25份时，合金材料的氧指数从24%提高到26.5%，增加BDP的含量到30份时，合金材料的氧指数达到29%,阻燃性能已相当优越。1BDP对PC/ABS阻燃性能和耐热性能的影响表1BDP质量分数％051015202530氧指数％23.023.223.724.124.8

5、26.129.0热变形温度°C110.095.285.180.078.375.170.0从表1还可以看出，随着BDP用量的增加，PC/ABS合金体系的热变形温度迅速下降。在BDP的用量小于15份时，其热变形温度下降得较快，在BDP用量超过15份时，其热变形温度下降得相对较慢。这是因为，BDP是一种液体助剂，其在合金体系中阻燃的同时，也有明显的增塑效果，较大的提高了PC/ABS合金材料的塑性流动，降低了材料的热变形温度。BDP在提高PC/ABS合金材料阻燃性的同时较大程度地牺牲了材料的耐热性能，单独使用BDP作为PC/A

6、BS合金材料的无南阻燃剂并不合适。2.2.2TPP阻燃PC/ABS合金的性能从表2可以看出，TPP的添加量迗到30份时，PC/ABS合金体系的氧指数为26%，阻燃效果比BDP略差。从合金材料的热变形温度来看，TPP的添加量为30份时，复合材料的热变形温度为80°C，比相同用量的BDP时高出了7°C，TPP对合金材料的耐热性能的保持比BDP较果更好。BDP和TPP两种阻燃剂对于PC/ABS合金单一使用时，其添加量都较大。二者对阻燃性能和耐热性能的影响各自体现出不同特点，这方面性能正好形成互补。2.2.3BDP/TPP的复

7、配及协同效应从图4可以看出，采用TPP和BDP按质量比为3:2比例复配阻燃剂所得到的曲线5具有相对于其他四种阻燃剂来说具有较高的阻燃效率。因此，复配后阻燃剂在PC/ABS合金体系中阻燃时存在协同效应，提高了阻燃效率。且TPP是合成BDP的副产物，与BDP相比，具有价格低、对PC/ABS合金耐热性的牺牲较少等优点，且与BDP具有较好的相容性。3、PC/ABS相容性的研究PC/ABS共混物实际是PC/SAN/PB三者的共混物，其中PC与SAN树脂的溶度参数之差为0.84(J/cm3)1/2，而PC与PB的溶度参数之差为7.

8、45(J/cm3)1/2[6-9]□因此PC与ABS具有一定的相容性。混体系相容性的好坏，直接影响了合金的各项性能指标.因此近年来对PC/ABS合金进行增容改性成为广泛关注的课题。2.1目前研究现状对PC/ABS相容剂目前的研究主要基于以下三类：MA反应增容、PMMA及胺基SAN等。一般相容剂的作用主要有3个：(1)降低两种聚合物