磷氮复配无卤阻燃聚苯醚合金的研究.pdf

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1、洪喜军,等:磷氮复配无卤阻燃聚苯醚合金的研究5磷氮复配无卤阻燃聚苯醚合金的研究洪喜军林志丹容建华张秀菊朱怀才(1.暨南大学理工学院,广州510632;2.东莞信诺橡塑工业有限公司,东莞523850)摘要采用固体阻燃剂间苯二酚双[二(2,6-二甲苯基)磷酸酯](RXP)及其与三聚氰胺氰脲酸盐(MCA)的复配阻燃剂,制备了无卤阻燃聚苯酗./高抗冲聚苯乙烯/苯乙烯一丁二烯一苯乙烯热塑性弹性体(PPE/PS—HI/SBS)合金,通过氧指数、水平垂直燃烧、扫描电子显微镜、力学性能等测试分析方法,考察了PPE/PS—HI/SBS合金的阻燃性能和力学性能等,并探讨了阻燃机理结

2、果表明,阻燃剂RXP能明显提升合金的阻燃性能,在其用量为l6质量份(PPE/PS—HI/SBS为100质量份)时,阻燃等级达到uL94V一0级。当MCA、RXP两者质量比为l/3—1/2时,两者有很好的协同阻燃效果,当复配阻燃剂的用量为16份时,阻燃等级达到UL94V一0级,同时弥补了阻燃剂RXP对力学性能和热学性能的负面影响。关键词聚苯醚无卤阻燃三聚氰胺氰尿酸盐阻燃性能聚苯醚(PPE)是一种性能优异的工程塑料,具(SEM)、力学性能等测试分析方法,考察了RXP及有力学强度高、吸水性小、耐热性好、电气绝缘性好其复配阻燃剂RXP/MCA对PPE/PS—HI/SBS

3、合金等优点,但其熔体粘度大,加工温度高(约为阻燃性能、力学性能等的影响。330cI=)。1967年美国GE塑料公司通过PPE与聚1实验部分苯乙烯(Ps),尤其与高抗冲聚苯乙烯(PS.HI)合金1.1原材料化制得改性聚苯醚(mPPE),在基本保留PPE原有PPE:LXR040,蓝星化工新材料有限公司芮城性能的基础上大大改善了其加工成型性之后,PPE分公司;获得了飞速的发展,PPE的应用领域得以拓宽。。。PS—HI:PH一88,镇江奇美化工有限公司;PPE自身阻燃性良好,其氧指数(LOI)达到SBS:ENPRENE685,台湾英全化学工业股份有29%J,但经Ps_H

4、I或弹性体[如苯乙烯一丁二烯.苯限公司;乙烯塑料(SBS)等]共混改性后,其阻燃性能大幅降RXP:PX一200,日本大八株式会社;低。多年来PPE的阻燃改性多采用卤系阻燃剂,但MCA:MELANICTM,南通意特化工有限公司;抗氧剂:Irganox1010@,汽巴精细化工公司;随着环保意识的提高,使用无卤阻燃剂将成为塑料抗氧剂:Irganox168@,汽巴精细化工公司。行业的必然选择。目前市场上的无卤阻燃1.2设备、仪器mPPE主要采用液体状双磷酸酯类阻燃剂,如双酚A双(二苯基)磷酸酯(BDP)和问苯二酚双(二苯高速混合机:GH一10型,北京塑料机械厂;双螺杆挤

5、出机:SHJ一20型,南京杰亚挤出装备基)磷酸酯(RDP),这两种阻燃剂具有分子量大、蒸有限公司;气压低等优点,能赋予材料较好的阻燃效果和阻燃万能材料试验机:Zwick/RoellZ005型,德国持久性而被广泛采用,但也存在添加困难、热稳定性Zwick/Roell公司;和水解稳定性差等缺点,特别是对阻燃基材的增塑冲击试验机:ZBC50型,深圳市新三思材料检测作用降低了树脂的力学性能和热变形温度有限公司;(HDT)f。而问苯二酚双[二(2,6一二甲苯基)磷酸热变形试验机:HV一2000—3型,台湾高铁检酯](RXP)是一种固体粉末状阻燃剂,由于易于添测仪器公司;加

6、、阻燃性好、热稳定性和水解稳定性优于RDP和熔体流动速率(MFR)试验机:ZRZ1452型,深BDP而发展较快。圳新三思材料检测有限公司;笔者通过选用阻燃剂RXP及其与三聚氰胺氰热重分析仪:北京精仪高科仪器有限公司;脲酸盐(MCA)的复配阻燃剂添加到PPE/(PS.HI)/SBS合金中,制备了无卤阻燃PPE/PS—HI/SBS合通讯作者金。通过LOI、水平垂直燃烧、扫描电子显微镜收稿日期:2010—11.186工程塑料应用2011年,第39卷,第2期水平垂直燃烧测定仪:CZF一3型,南京市江宁由于PPE燃烧时LOI高达29%[3j,而与它形成区分析仪器厂;合金的

7、Ps_HI,其LOI较低(为17%),使得PPE/PS.氧指数测定仪:JF一3型,南京市江宁区分析仪HI合金的阻燃性能下降较多。由表1可知,未加阻器厂;燃剂时PPE/PS.HI/SBS合金的LOI较低,为SEM:PHILIPSXL一30ESEM型,荷兰飞利浦公23.3%,随着RXP用量的增加,阻燃性能进一步增司。强,LO!持续增加。当RXP用量为16份时,PPE/1.3试样制备PS—HI/SBS合金的LOI达N27.9%,阻燃等级可以将PPE在IO0~C下干燥6h,PS—HI和SBS在达到UL94V一0级(1.6mm),材料的阻燃效果明80%下干燥6h,再按表1

8、、表2所列配方将PPE、

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