阻燃abs的制备、性能及阻燃剂协同效应的研究

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1、摘要本文研究了十溴二苯醚(DBI)PO)、四溴双酚A双(2，3一二溴丙基)醚(TBAB)、有机硅酮树脂(SFRl00)、硬脂酸镁(】IlgSt)等对ABS的阻燃性能、力学一胜能、电性能、加工‘陛能等的影响，制备了具有良好综合性能的阻燃AB$塑料，探讨了各阻燃剂间的协同作用及阻燃机理。全文主要分为三部分，第一部分研究了溴系阻燃剂I)BBPO及TBAB阻燃ABS的配方，探讨了各阻燃剂及其协效剂间的相互作用及阻燃机理：第二部分研究了SFRl00与TBAB的协同作用及对ABS性能的影响；第三部分通过SFRl00与MgSt并用制各新型无卤阻燃ABS塑料。首先，研究了DBDPO、TB

2、AB及其并用体系对ABS阻燃性能、力学性能、加工性能及电性能的影响。发现DBDPO和TBAB对ABS均具有良好的阻燃作用，其中DBDPO的阻燃效果好于TBAB，但TBAB阻燃的ABS具有较高的冲击强度和较好的加工性能。还发现TBAB与DBDPO对ABS阻燃有协同作用，当两者总用量固定为15％，质量比为1：2时，氧指数达到最大值，为32．4；冲击强度及熔融指数分别6．5kJ／m2及2．779／10min，比单独添加15％DBDPO时分别提高了27．5％及42％。DBDPO及TBAB对ABS的电性能都有一定损害，使其绝缘性和电气强度降低，介电损耗因数与介电常数增加。TGA分析

3、结果表明：DBI)PO及TBAB阻燃ABS都是通过气相与凝聚相阻燃机理共同作用的结果：两者并用延缓了ABS的热分解。通过SEM观察发现：DBDPO与ABS相容性差，在ABS中分散不均匀，有粒子聚集现象；TBAB熔点较低，在加工温度下处于熔融态，能在ABS基体中实现良好的分散：TBAB促进了DBDPO在ABS基体中分散的更加均匀，使阻燃性能与冲击强度得到提高。其次，SFRl00与TBAB并用对ABS有协同阻燃作用，氧指数随着SFRl00用量的增加而增加，但用量超过4％后氧指数不再增加。在TBAB用量为14％的阻燃ABS中，添加4％的SFRl00，氧指数从29．2提高到31．

4、8，而且抑制了熔滴现象的发生；冲击强度与熔融指数分别为15．1kJ／z：与3．729／lOrnin，分别提高了35％与13．4％。此外，SFRl00的加入可使阻燃ABs的电气强度增加，介龟常数及介电损耗因数下降。TGA结果表明：SFRl00可有效提高ABS起始热分解温度T0、最大热失重速率的温度，r。和500。C时的残余率胃。，说明可能形成的均质炭化层起到隔热、隔氧与阻止可燃气体逸出的作用，是凝固褶阻燃机理。通过sEM观察发现：sFRl00主要以微小的液滴均匀分散在ABS基体中，平均直径约为45(1nn，丽且SFRI(IO包裹在Sb。0。的周围，提高了Sb。0。与ABs基

5、体间的粘附力，同时也改善Sb。0。的分散性，，坟而使冲击性能与加工性能得到提高。最后，研究了SFRl00及blgSt对ABS性能的影响。发现SFRl00和lIlgSt对ABS华南理工大学工学硕士学位论文有协同阻燃作用，两者的最佳质量比为1：1．2。当两者总用量为13．2％时，氧指数为25．3，比纯ABS提高了42．1％，而且抑制了熔滴现象的发生。说明通过SFRl00与YgSt并用可以制备出新型无卤阻燃ABS塑料。TGA分析结果表明：SFRl00与MgSt并用阻燃ABs主要通过降低失重率与增加成炭率，利用气相和凝聚相阻燃机理阻燃。此外，SFRl00和MgSt并用阻燃ABS，

6、基本上保持了ABS良好的电性能，其中电气强度还有所提高，加工性能也得到改善。关键词：ABS；十溴二苯醚：四溴双酚A双(2，3一二溴丙基)醚；有机硅酮树脂：无卤阻燃；协同作用；氧指数；电性能IIABSTRACTTheinfluencesofdecabromodiphenyloxide(DBDPO)，tetrabrombisphenolAdis(2，3一dibromopyl)ether(TBAB)，organicsiliconeresinSFRl00andmagnesiumstearate(MgSt)ontheflameretardancy，mechanicalpropert

7、ieselectricpropertiesandprocessabilityofABSwerestudied．FlameretardantABSwithgoodcomprehensivepropertieswasprepared．Thisthesisincludedthreesections：(”theflameretardantmechanism，thesynergisticactionofvariousflameretardantsandsynergistandtheformulationsofflameretardant