材料加工新技术作业

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1、材料加工新技术作业《含卤阻燃剂对PC材料的阻燃性能和机理简述》姓名：学号：专业：任课老师：含卤阻燃剂对PC材料的阻燃性能和机理简述摘要：聚碳酸酯（PC）是一种综合性能优越的工程塑料，被广泛用于机械设备、建筑工程、交通运输、仪表及电气照明等领域。PC具有自熄性，其阻燃性能优于一般塑料，但仍不能满足对阻燃性能要求较高或很高的场合，从而在一定程度上限制Y它的应用。含卤阻燃剂一种常用的pc阻燃材料，本文介绍了其阻燃性能和机理进行了分析。关键字：pc;含卤阻燃剂1.前沿聚碳酸酯（PC）是五大通用工程塑料之一，具有优异的冲击性能、尺寸稳定性、电气绝缘性、耐蠕变性、耐候性、透明性

2、和无毒等优点。PC的玻璃化温度（Tg=140〜150°C）及热变形温度（HDT（1.82MPa）=130〜140°C）均高，且富成炭性，其本身的阻燃性即可达UL94V一2级，但在很多应用场所仍需进一步阻燃。PC常用的阻燃剂主要分为溴系、有机磷系、硅系、磺酸盐（含硫化合物）系、硼系等。添加卤系阻燃剂是PC阻燃改性中最常采用的技术，如6%〜9%的含溴环氧低聚物（添加Sb2O3会引起PC降解和恶化PC的透明性），即可赋予PCUL-94V0阻燃级，且对其热变形温度影响甚小，而冲击强度甚至有所增加。UL94标准是设备和器具部件塑料材料燃烧测试的标准，英文解释为：Testfor

3、FlammabilityofPlasticMaterialsforPartsinDevicesandAppliances,UL94VO〜5级别越高，测试越严格。氧指数（01）是指在规定的条件下，材料在氧氮混合气流中进行有焰燃烧所需的最低氧浓度。以氧所占的体积百分数的数值来表示。氧指数高表示材料不易燃烧，氧指数低表示材料容易燃烧，一般认为氧指数＜22属于易燃材料，氧指数在22〜27之间属可燃材料，氧指数＞27属难燃材料。2.含卤阻燃剂以不同溴双酚A及Sb2O3用量的配比为阻燃剂为例，用以下过程制备样品，研究其对PC阻燃性能的影响：PC阻燃剂其它助剂溴双酚A用量对材料阻

4、燃性能的影响四溴双酚A与PC相容性较好，与Sb2O3也具有很好的协同阻燃效应。在保持四溴双酚A与Sb2O3配比(3.5:1)不变的条件下，四溴双酸A用量对PC材料阻燃性能的影响结果如图1所示。图1四溴双酚A用量对材料阻燃性能的影响由图2可以看出，随着四溴双酚A用景的增加，材料的氧指数不断增大，但当氧指数由27%增加到37%后，再增加四溴双酚A的用量，材料的氧指数基本保持不变。实际使用时，四溴双酚A的质量分数为5%时，PC材料的阻燃性（氧指数为32%）就可以满足使用要求。U!溴双酚A用量对材料力学性能的影响保持四溴双酚A与Sb2O3的配比不变，考察四溴双酚A用量对PC

5、材料力学性能的影响，结果如图3所示。由图3a、图3d可知，随着四溴双酚A用量的增加，PC材料的冲击强度及断裂仲长率呈明显的降低趋势，当四溴双酚A的质量分数为23%时，材料的简支梁缺口冲击强度、断裂伸长率分别由未加入四溴双酚A时的29kJ/m2、90.3%降至4.3kJ/m2、0.4%，几乎失去实用价值。巾图3b、图3c可知，在四溴双酚A质量分数未超过15%时，随着四溴双酚A用量的增加，弯曲强度略有提高，拉伸强度略有降低，变化不大；但当四溴双酚A质量分数超过15%后，弯曲强度及拉伸强度均急剧下降，当四溴双酚A用量为23%时，弯曲强度降至62.9MPa,拉伸强度降至34

6、.3MPa。(a)90IW/倒®租>四溴双酚A的质量分数/%(b)四溴双酚A的质量分数/%(d)a—简支梁缺口冲击强度；b—弯曲强度；c一*拉伸强度；d—断裂伸长率图2四溴双酚A用量对材料力学性能的影响从上述分析可知，四溴双酚A的加入降低了PC材料的力学性能。这可能是巾于作为低分子物的四溴双酚A及协同阻燃剂Sb2O3这种无机氧化物的加入降低了PC材料大分子之间相互作用力的缘故。综合考虑，当四溴双酚A的质量分数为5%(此时Sb2O3的质量分数为1.4%)时，阻燃PC材料的综合性能较佳。3.总结四溴双酚A复配Sb2O3可使改性PC材料的阻燃性能大幅度提高。当四溴双酚A质

7、量分数为5%时，改性PC材料的氧指数高达32%。但阻燃PC材料的冲击性能和断裂伸长率随四溴双酚A用量的增加而降低；当四溴双酚A质量分数低于15%时，阻燃PC材料的弯曲强度和拉伸强度随四溴双酚A用景的增加而提高，但当四溴双酚A质景分数超过15%时，弯曲强度和拉伸强度随四溴双酚A用量的增加而迅速降低参考文献[1]申欣，李伟，王凤英等.环保型阻燃PC材料的研制[J].工程塑料应用，2006,10:7-10.[2]欧育湘，赵毅，韩廷解.含硫化合物阻燃聚碳酸酯及其阻燃机理[J].塑料科技，2007,10:42-45.[3]李林科.新型无肉阻燃剂的合成及对PC阻燃作用的研宄