abs/pa6合金的无卤膨胀性阻燃研究 -凯发娱乐官网手机版

搞要:以聚磷酸铵(app)为酸源，利用abs/pa6合金中pa6为炭源对abs/pa6合金进行膨胀型阻燃研究,探讨 了不同成炭协效剂与app复配对合金阻燃性能的影响，这些成炭协效剂包括季戊四醇笼状磷酸酯(pepa)，热塑性 酚醛树脂(tppfr)，环氧树脂(e-44)和分子筛4a。结果表明，pa6具有较好的成炭作用，当app含量为25%时，

阻燃合金体系的极限氧指数可达29，ul -94测定达v - 1级别，app含量为35%时，ul - 94测定达v - 0级别。

而以5t%的季戊四醇笼状憐酸酯（pepa)或环氧树脂(e -44)与20%app复配，或以3%分子筛4a与22% app复 配都可以大大提高体系的阻燃性能和髙温下的残炭量，使阻燃体系氧指数达到30以上，ul-94测定达v-0级 别.sem形貌分析显示体系燃烧表面都形成了膨胀、均匀、致密的炭层结构。

对于低烟无卤阻燃体系的研究，国内外已做了 一些卓有成效的工作，并取得了一些成果，综观近几 年的研究发展，目前世界上无卤阻燃剂的制备技术 研究开发主要集中在含有酸源、炭源和发泡剂的膨 胀性阻燃体系上。传统的酸源主要是app等磷酸 盐或磷酸酯，而炭源的选择主要集中在多元醇化合 物方面，最常见的便是季戊四醇（per)，但是多元醇 成炭剂与许多聚合物都不相容，会影响材料的力学 性能，且多元醇易水解,使得到的聚合物复合物有较 强的吸湿性。而使用一些成炭性高聚物来取代多元 醇可在一定程度上减轻或消除以上问题的危害[1]。

具有成炭作用的聚合物,如酚醛树脂，聚酰胺 (?八），热塑性聚氨酯（11>11)，？46 - clay钠米复合 物，均被尝试用作化学膨胀型阻燃体系的炭源，在克 服上述传统炭源的缺陷的方面取得了一定进展，使 膨胀型阻燃材料的阻燃性能更加持久,同时也使材 料的力学性能得到相应改善。以pa6为炭源,app 为酸源的膨胀型阻燃聚烯烃体系的研究多有报 道[2_7]，并且取得较好的阻燃效果。作者以abs/ pa6合金中的pa6作为炭源，对合金进行膨胀型阻 燃，以探讨一种对abs树脂实现无卤阻燃的新方 法。并研究不同成炭协效剂如季戊四醇笼状磷酸酯 (pepa),热塑性酚醛树脂(tppfr)，环氧树脂（e -44)和分子筛4a等与pa6的成炭协效作用。

1实验部分

1.1实验原料

abs,d-120,镇江国亨化学有限公司；pa6,分 子量20000 ~ 25000，岳阳石化公司；sma(顺丁烯二 酸酐接枝聚苯乙烯），工业级，ma(顺丁烯二酸酐） 含量24%;抗氧剂1010，瑞士汽巴公司；高聚合度 聚磷酸铵(app，n > 1500):浙江龙游戈德有限公司; 热塑性酚醛树脂(tppfr，屹=8000 - 1_):山东 莱芜润达化工有限公司；季戊四醇笼状磷酸酯（pe-pa):湖南岳阳石化公司；环氧树脂（e-44):济南 树脂化工公司；分子筛4a:分析纯，成都科龙化学 试剂厂。

1.2 试样制备

将干燥好的abs、pa6、sma(加入5% (似）作 为abs与pa6的相容剂）按比例混合均匀后，在 tssj-25型双螺杆挤出机中熔融混炼制成abs/ pa6合金粒料;再将app及成炭协效剂与abs/pa6 合金在双螺杆挤出机中混炼挤出，切粒后在日本精 工nissei螺杆式精密注塑成型机中注塑成标准样
条<5

1.3极限氧指数的测定

依照国标gb/t 2406 - 93 (塑料燃烧性能试验 方法:氧指数法）于xyc - 75氧指数测定仪上测定 其阻燃性能并记录其燃烧特征。

1.4垂直燃烧性能测定

依照underwriter laboratory inc.颁布的垂直燃 烧标准进行测试分级。

15 热失重分析

采用wrt -2p型热失重分析仪测定得到试样 热失重数据。（每试样重8~10mg,于aljos坩埚 中加热，在空气氛下以一定速率从100 升温至 800 ^)0

1 • 6 试样燃烧表面成炭结构分析

将测定极限氧指数燃烧后的试样表面镀银后， 在pe-2型扫描电子显微镜(sem)下进行观察、摄 像，得到试样燃烧表面炭层形貌微观结构图。

2结果与讨论

2.1 abs/pa6/app阻燃体系燃烧性能

为研究pa6在燃烧过程中的炭源作用,研究了 不同app含量阻燃abs/pa6体系的燃烧性能，并围1 app的添加质量分数对abs和abs/pa6(80/ 20)的燃烧性能的影晌 fig, 1 the effect of app on flame retardant of abs

and abs/fa6{ 80/20)

由图1可以看出，在相同的app加人量下，对 abs/pa6合金的阻燃效果都远远优于本体abs树 脂。一般而言,燃烧中炭的生成对抑制基体聚合物 热降解和提高其阻燃性能有着重要的作用，本体 abs燃烧过程中很难产生大量炭层,阻燃效果不佳, 而abs/pa6合金中的pa6在燃烧过程中能与app