原位反应非卤阻燃abs材料的制备与性能

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1、摘要摘要无卤、低毒、高效是当前阻燃材料的发展趋势。但目前使用的阻燃ABS材料主要通过直接添加卤系阻燃剂制备，采用非卤阻燃体系制备的阻燃ABS还不具有实用价值。为了克服这些缺点，本论文采用原位反应增容技术制备了无机和膨胀型非卤阻燃ABS材料。利用正交设计法系统研究了引发剂DCP和反应性单体A和B等三个因子及其相互作用对阻燃ABS力学性能和阻燃性能的影响，筛选与优化了制备非卤阻燃ABS的工艺条件，对阻燃ABS的制备方法对其耐热性能、微观结构和加工性能的影响也进行了系统研究。正交试验结果表明，引发剂DCP和反应性单体A的用量的变化对无机非卤阻燃ABS的各指标的影响非常显著，反应性

2、单体B的用量改变对无机非卤阻燃ABS的性能无明显影响，但它们间的交互作用对无机非卤阻燃ABS的综合性能有一定的影响。在反应性单体A的用量为10phr，反应性单体B的用量为20phr，以及引发剂DCP的用量为1．5phr时，制备的阻燃母粒可使无机非卤阻燃ABS获得最好的综合性能。而且，不论是无机非卤阻燃体系还是膨胀型非卤阻燃体系，采用二步法(母粒法)制备的非卤阻燃ABS的力学性能和阻燃性能优于一步法(非母粒法)，采用原位反应增容技术制备的非卤阻燃ABS的性能又明显优于直接添加法。在最佳条件下，与直接添加法制备的无机非卤阻燃ABS相比，原位反应增容技术制备的无机非卤阻燃ABS的

3、拉伸强度由29．1MPa提高到35．5MPa、弯曲强度由55．7MPa增加到57．2到MPa、冲击强度由2．51KJ／M2提高到3．16KJ／M2、氧指数也从原来的25．5提高到27．5。SEM结果表明，在采用直接添加法制备的非卤阻燃ABS母粒和非卤阻燃ABS材料的断面上，可清楚看到阻燃剂与ABS间清晰的界面，而在原位反应增容法制备的非卤阻燃ABS母粒和非卤阻燃ABS材料的断面上，阻燃剂被ABS包覆后均匀分散于ABS基体中，界面变得模糊，说明原位反应增容技术显著提高了阻燃剂与ABS闯的相容性，而且母粒法可进一步提高阻燃剂在ABS中的分散效果。原位反应增容技术制备的无机非卤阻

4、燃ABS的红外光谱结果揭示，反应性单体与ABS和阻燃剂都发生了化学作用，并以化学键将阻燃剂和ABS连接起来，“就地”形成了增容界面层，从分子水平上改善了阻燃剂与ABS的相容性。流变行为研究结果表明，在190—2200C的温度范围内，无论是加入无机非卤阻燃剂还是加入膨胀型非卤阻燃剂，都会不同程度的损害ABS的加工性能，但是与直接添加法相比，原位反应技术可显著降低阻燃剂对ABS加工性能的损害。关键词：丙烯腈、丁二烯和苯乙烯共聚物；非卤阻燃剂；原位反应：正交设计法流变行为华南理工大学硕士学位论文ABSTRACTNon—halogen，lowtoxicityandhigheffic

5、iencyofflameretardantmaterialsisadevelopingtrend．ButtodayflameretardantAcrylonitrile-Butadiene-Styrene(ABS)materialsusedwerepreparedbydirectlyaddingflameretardantcontaininghalogen．TheflameretardantABSpreparedbyhalogen—freeflameretardanthavenopracticalvalue．Inordertoovercomethesedefects，int

6、histhesistheinorganichalogen．freeflameretardantABSandintumescenthalogen．freeflameretardantABSmaterialswerepreparedbyin—situreactivecompatibilitytechnology．TheeffectsofcontentsandtheirinteractionofinitiatorDCPandreactivemonomersAandBonthemechanicalpropertiesandflame—retardantpropertyofflame

7、retardantABSweresystematicallyinvestigatedbytheorthogonaldesign．Thetechnicalconditionsofpreparationofhalogen—freeflameretardantABSwereselectedandoptimizedandtheeffectsofmethodsofpreparationof,halogen—freeflameretardantABSonitsthermalstability，microstructureand