hips的阻燃及增韧研究

《hips的阻燃及增韧研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、HIPS的阻燃及增韧研充随着合成材料在各个领域的应用越来越广泛，对材料的阻燃性能要求也越来越高。近年来，许多国家都对各种材料和制品制定了相应的阻燃要求，以确保W家和人民的生命财产安全。高抗冲聚苯乙烯（HIPS）是最重要的通用塑料之一，具有优良的加工性能、力学性能和电气特性，并且尺寸稳定、成型制品外观良好、价格低廉，因而广泛用于家用电器、办公设备、仪器仪表、汽车零部件、口用器具及包装材料等。但是nips遇火容易燃烧，为了拓宽其应用范围，必须进行阻燃改性。在众多的阻燃剂中，反应型阻燃剂虽然热稳定性好、毒性低且对高聚物的其它性能影响较小，但其工艺复

2、杂、成木较高；有机添加型阻燃剂往往又会带来阻燃制品的发烟、毒气释放等环境和使用安全性问题；无机添加型阻燃剂虽然相比之丁存在一定的不足，但其具有热稳定性好、毒性低甚至无毒、不产生腐蚀气体、储存过程中不挥发、不易析出、阻燃效果持久等优点，并且原料来源丰富、价格低廉，在解决大量易燃高聚物的阻燃及低烟、低毒问题上，仍然是一种既简单而又富有实效的方法。纳米改性氢氧化铝（CG-ATH）是先将含冇二氧化碳的气体与合适浓度的偏铝酸钠溶液进行碳化反应得到前驱体水合氧化铝凝胶，再将其在高温高压下用特定改性剂改性，然后冷却到常温进行过滤、洗涤、干燥得到的。CG—A

3、TH的分解温度在340°C以上，最大失重率为50%左右。CG-ATH的分解温度与HIPS的分解温度（300°C以上）比较接近，在HTPS分解的同吋，CG-ATH也开始分解，需要吸收大量的热量，这在一定程度上可以抑制IIIPS的分解，并且CG-ATH分解时放出的水蒸气和二氧化碳等不燃性气体可以稀释可燃性气体和氧气的浓度，发挥阻燃性能。但在HIPS中如果单独使用CG-ATH作阻燃剂，需要较大添加量（约50%）才能使HIPS的阻燃性能达到要求，而添加量太大时HIPS的力学性能会变得很差。红磷是一种常用无机阻燃剂，它比较适用于含氧高聚物，而对聚烯烃的

4、阻燃效果不太理想，必须与氢氧化铝和氢氧化镁等阻燃剂协同使用才能达到较好的阻燃效果。笔者将CG-ATH与红磷母粒复配对HIPS进行阻燃，得到了垂直燃烧等级为FV-0级的复合材料，但是所得复合材料的韧性较差，不能满足使用要求。因此，在此基础上，用（苯乙烯/丁二烯/苯乙烯）共聚物（SBS）对复合材料进行增初，在不影响阻燃性能的前提下，使冲击强度提高了1倍左右。1实验部分1.1原材料HIPS：476L,扬子石化巴斯夫有限责任公司；SBS：YH-801,岳阳石化总厂;CG-ATH:自制;抗氧剂：1010，北京化工二厂；红磷母粒：磷含量40%,,中蓝晨光

5、化工研究院工程塑料公司；偶联剂：DB-231,市售。1.2主要设备、仪器双螺杆挤出机：TE-20型，南京科亚塑料机械公司；单螺杆挤出机：SJ-25型，北京塑料工业联合开发公司；简支梁冲击试验机：XJJ-5型，承德金建检测仪器有限公司；万能材料试验机:4706型，美国Instron公司；氧指数测定仪：HC-2型，南京江宁分析仪器厂；水平垂直燃烧测定仪：CZF-1型，南京江宁分析仪器厂。1.3试样制备（1）CG-ATH的表面处理将CG-ATII与水配成一定浓度的浆料，在搅拌条件T加热至一定温度,然后将用无水乙醇稀释的偶联剂（体积比1:1）加入浆料

6、中，持续搅拌25min,得到表面改性CG—ATH。（2）复合材料试样的制备将表面改性的CG-ATH与HTPS、SBS、抗氧剂和红磷母粒按•一定比例充分混合后，在双螺杆挤出机上挤出造粒，将所得粒料用单螺杆挤出机挤成宽10mm、厚4mm的样条，然后按要求机械加:1:成测试试样。1.4性能测试冲击强度按GB/T1043-1993测试；拉伸强度按ASTMD638-81测试；氧指数按GB/T2406-1993测试；垂直燃烧按GB/T2408-1996测试。2结果与讨论2.1CG-ATH用量对复合材料性能的影响保持红磷母粒的用量不变，考察CG-ATH用量

7、对复合材料阻燃性能的影响，结果列于表1。表1CG-ATH用量对复合材料阻燃性能的影响项HCG-ATIimW/%05101520氧指数Z%2424.325.125.827堆直燃烧等级通不过通不过通不过FV-1FV-0由表1可以看出，随着CG-ATH用量的增加，复合材料的氧指数呈现出增大的趋势，当CG-ATH的用量为20%时，氧指数达到27%。随着CG-ATII用量的增大，复合材料的垂直燃烧等级有了明显的提高，其用量为15%时，垂直燃烧等级达到FV-1级，用量为20%时，亟直燃烧等级达到最高级FV-0级。在CG-ATH与红磷母粒的协同阻燃体系中，

8、CG-ATH的阻燃性能主要来自以丁几方面：①CG-AT11在受热的条件下可以进行吸热分解反应，放出的水蒸气、一氧化碳和二氧化碳可以抑制高聚物的温升；②CG-ATH分