四苯基-(双酚A)-二磷酸酯阻燃PCABS结晶性能研究.pdf

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1、黄俊山：四苯基一(双酚A)-二磷酸酯阻燃PC／ABS结晶性能研究15四苯基一(双酚A)．二磷酸酯阻燃PC／ABS结晶性能研究黄俊山(大庆市消防支队。黑龙江大庆163311)【摘要】本文通过差示扫描量热仪(DSC)实验研究了四苯基一(双酚A)一二磷酸酯阻燃PC／ABS的熔融、结晶性能。结果表明：四苯基一(双酚A)一二磷酸酯对PC／ABS起到了异相成核的作用，提高了PC／ABS的结晶度。【关键词】四苯基一(双酚A)一二磷酸酯；结晶性能；异相成核【中图分类号】TU541【文献标识码】B【文章编号】1001—6864(2011)08—0015—

2、02四苯基一(双酚A)．二磷酸酯(BDP)是一种新型无卤环保有机磷类阻燃剂，研究发现BDP对PC／ABS合金有很好的阻燃效果⋯，当BDP添加量为20％时，使PC／ABS合金的LOI值由23提高到30．1，600℃时残炭量由15％提高到27％。结晶性能是影响聚合物材料使用性能的重要因素，研究BDP对PC／ABS结晶、80120160200240熔融等行为的影响具有重要意义。温度，℃1试验部分图1试样1和试样2升温时熔融变化1．1主要仪器和原料METFLERTOLEDODSC623。型差示扫描量热仪；PC／ABS：自制试样1；20％BDP／

3、PC／ABS：自制试样2。1．2熔融、结晶分析实验升温范围为30～250％，升温速率为10．OK／min；保温时间为5min；降温范围为230—50~C，降温速率为10．0、7．5、5．0、2．5K／min；N2气流速为80ml／o-一0j二：=．=：：二=：120160200min，样品重量为5～10mg。温度，2试验结果与分析图2试样1结晶放热曲线2．1样品非等温结晶的基本性能图1为DSC升温速率为10．0K／rain实验下试样1和试样2的熔融曲线。由图1可以看出，试样2的熔融温度较试样1的熔融温度有所降低。与试样1相丁比，加入阻燃

4、剂后的试样2熔融峰变窄，说明试样2的蕺结晶度较高。图2、图3为以四种不同冷却速率得到的熔体结120l6O200晶放热曲线。很明显，随着降温速率的增加，放热峰向低温区移动，放热峰形变宽。温度，℃图3试样2结晶放热曲线四种降温速率下的各样品的结晶放热峰、半结晶时间彪以及结晶焓变△如表1所示。从表中可2．5K／min下，试样2小于试样l。这是由于在高的冷以看到对于10．0K／min的冷却速率，对于有试样1却速率下，温度可以迅速降到均相成核进行的温度，消>试样2。半结晶时间可用来表征高聚物结晶速弱了BDP粒子在高温下的异相成核作用，但由于BDP

5、的存在，使得体系中晶核数量变大，所以低冷却速率下率快慢，从表1中可见，在高冷却速率10．0K／min下，试样2的半结晶时间大于试样1，而在低冷却速率试样2的结晶速度快，高冷却速率下结晶速率变慢。16低温建筑技术2011年第8期(总第158期)表1各试样的结晶性能0．90．7靛蓑o．s0-30．20．40．60-8时间对数图4试样l的Avrami—Ozawa法lgB与lgt的关系图O．92．2结晶动力学研究餐褂根据莫志深等人提出的解释结晶动力学的方0．5程式：0_3lg=lgF()一cdgtO．30．40．50．60．7其中，F(T)=[

6、P(T)／Z]，0【=n／m时间对数式中，P(T)是与成核方式、成核速率、晶核的生长图5试样2的Avrami-Ozawa法lg与lgt的关系图速率等因素有关的温度函数；Z是结晶速率常数；n是式中，冷却速率，为不同冷却速率下的结晶Avrami指数；m是Ozawa指数。峰温；△E为总活化能；R为普适气体常数。在某一相同的相对结晶度X(t)下，以速率对数根据Kissinger方程计算得到试样1和试样2活化lg8和时间对数l，斜率为一a，截距为lgF(T)作图。能分别为93．8E／kJ·tool～、64．6E／kJ·mol～，表明图4和图5给出

7、了试样1和试样2在不同X(t)下l试样2较易结晶，这与前面分析的结果一致。对l的关系，可以看出lg8与之间有较好的线性3结语关系。各样品在不同的相对结晶度下的F()和值BDP在PC／ABS中起到了异相成核剂的作用，提列于表2中。高了低冷却速率下的结晶速率，降低了PC／ABS的结表2Avrami—Ozawa法计算得到的结晶动力学参数晶活化能，提高了PC／ABS的结晶性能，表明BDP不仅对PC／ABS有很好的阻燃效果，同时与PC／ABS的相容性较好，对PC／ABS的力学性能影响较小。参考文献[1]江蓉．新型含磷阻燃环氧树脂的研究[D]．北京

8、：北京化工大学，2007．从表2中可以看出，各样品的F()值随着相对结[2]莫志深，殷敬华．现代高分子物理学[M]．北京：科学出版社，2001：108．晶度的增大而增大，这说明在单位结晶时间内，高的冷却速率