磷阻燃剂hpp性能及应用技术王永强

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1、阻燃剂HPP的性能及应用研究摘要HPP是我公司独立自主研发的无卤的高分子量固体磷酸酯阻燃剂，采用垂直燃烧（UL-94）、极限氧指数及锥形量热仪对PC、PC/ABS、PBT及涤纶纤维的阻燃性能进行了研究。采用热失重（TG）对其热性能进行了研究。表明HPP有极高的热稳定性、耐水解性，具有较好的机械性能和阻燃性。关键词：阻燃剂高分子量磷酸酯应用含磷阻燃剂由于不会释放出高致癌的二噁英（Dioxin）也不会释放出腐蚀性气体损坏电子电器件，对环境友好的特性，使得人们对其重视，但一般单分子的含磷阻燃剂由于挥发性大，加工时易污染工作环境及模具和产品，并且时间长了阻燃剂还会从制品

2、中析出，影响产品阻燃性从而迫使人们研究出热稳定性更好的第二代双磷酸酯阻燃剂，如BDP、RDP等。由于BDP、RDP在很多场合还不能满足人们对更高的热稳定性含磷阻燃剂的追求，我们研制出了TGA的1%失重在400℃、2%失重在450℃的高分子量固体磷酸酯阻燃剂HPP，它特别适合加工温度高的树脂。1.HPP的性质HPP是通过缩合反应合成的高分子量固体磷酸酯。分子结构如下：(图1)17/17通过基体辅助激光解吸电离飞行时间质谱分析均分子量在7000左右(图2)1.3软化点在120℃。可以制成粉末或粒状，由于可以熔融，可以与其他助剂一起共混加工成浓缩粒，并可使工程塑料在加

3、工时有很好的流动性。1.4从TGA可以看出1%热失重达392℃，而2%热失重高达450℃，5%热失重高达500℃。(图3)1.4红外谱图。大约在1300cm-1处强吸收峰是磷酸酯中γP=0的特征峰在1180cm-1和960cm-1处的强吸收峰是P-O-C（芳族）的伸缩振动，其它吸收峰支持聚合磷酸酯的结构。(图4)17/17小结HPP主要分解温度范围在400℃-550℃，双磷酸酯BDP在300℃-450℃，高出了100℃左右。而单磷酸酯代表阻燃剂TPP分解温度范围在220℃-270℃，HPP高出了200℃左右。从性质上看热分解温度高更有可能在比较高的温度下使用。高

4、分子量的产物意味着和树脂可以发生缠绕，不易从树脂中析出。固体产品易于计量、使用。软化点在加工温度以下，加工时可以使物料有更好的流动性和分散性。RDP的TG曲线(图5)17/17BDP的TG曲线(图6)2．HPP的应用2.1在PC/ABS中应用PC/ABS（聚碳酸酯/丙稀腈-丁二烯-苯乙烯共聚物）合金是一种综合性能优异的工程塑料，同时具有PC和ABS的优点，即具有优良的机械性能和热性能，又具有成型性好，耐应力开裂能力好的特点，适合于成型大型薄壁的制品。PC/ABS合金广泛应用于汽车工业、家用电器、通讯设备、手提电脑、手机、办公设备等等要求高性能的场合。PC/ABS

5、合金本身不能达到UL94V-0阻燃要求，限制了它在许多领域中得应用。对PC/ABS阻燃普遍采用的阻燃剂为卤素阻燃剂和磷系阻燃剂。由于环保，毒性以及卤素阻燃剂易产生腐蚀性气体的原因，卤素阻燃剂受到了限制，磷系阻燃剂得到了发展。而一般小分子磷系阻燃剂易挥发，不仅使加工环境变差，而且易析出，污染模具和制品.因而进一步研制出双磷酸酯，使得热稳定性得以提高，但加工时需要复杂液体加料系统，得到的阻燃材料耐热温度偏低等缺点，随着人们对环保要求的提高，以及对高品质材料的追求，采用高分子量固体磷酸酯作HPP为PC/ABS阻燃剂可以有更高的加工稳定性，材料具有较高的热变形温度并且加

6、工方法简便。2.1.1主要原料、仪器及配方　主要原料PC，K1300，日本帝人化成公司；ABS，PA757，台湾奇美公司；ABS，韩国锦湖公司；MBS，2961罗门哈斯BDP:为双酚A双(二苯基磷酸酯).江苏雅克科技股份有限公司RDP:为间亚苯基四苯基双磷酸酯,也称间苯二酚双(二苯基磷酸酯).江苏雅克HPP，江苏雅克科技股份有限公司；其它助剂，工业级，市售。主要设备17/17平行双螺杆挤出机，CTE20，科培隆-科亚机械有限公司；加热保温失重式液体喂料机，无锡程浩机械公司；注塑机，HWE98，恒威有限公司；电子万能试验机，WSM20KN，长春智能仪器设备有限公司

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8、.8ABS9.129.1