高效无卤阻燃PC/ABS合金的制备

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为得到一种无卤阻燃电子电器用PC/ABS合金,本文通过熔融共混改性,在得到PC/ABS合金的最优基础配方后,分别选用了无机阻燃剂氢氧化镁(MDH)和硼酸锌(ZB),有机磷酸酯阻燃剂TPP和PX-200,有机硅酮粉LS100和JJ-301,和几种复配阻燃剂,对合金进行了无卤阻燃改性研究。通过研究PC/ABS合金的燃烧性能、烟密度、力学性能、热性能、残炭电镜等,得到了几种理论上可以应用于电子电器外壳的无卤阻燃PC/ABS合金,结论如下:(1)考察了ABS含量对PC性能的影响,当PC为80份,ABS为20份时,PC/ABS合金的综合性能较好,260℃时,熔融指数达到5.5g/10min,断裂伸长率达到最大值105%,缺口冲击强度最大,为46.8kJ,m-2。(2)MBS和SMA对PC/ABS合金均具有增容作用,SMA增容体系中ABS相在PC相中的分散尺寸小于MBS增容体系,分散均匀度高,Tg1和Tg2之差最小;SMA增容体系的物理机械性能均优于MBS增容体系:SMA的增容效果更加明显。(3)无机阻燃刑MDH和ZB在添加份数少于50份的情况下,对PC/ABS几乎没有阻燃作用,ZB有利于降低合金的烟密度;有机磷酸酯TPP和PX-200分别为20份时,合金的氧指数分别为29%和28.8%,UL94燃烧等级由无等级上升到V-0等级,PX-200阻燃体系的拉伸性能和热稳定性优于TPP阻燃体系;有机硅酮粉LS100和JJ-301可以提高PC/ABS的氧指数,降低烟密度等级,LS100对PC/ABS阻燃作用优于JJ-301。(4)磷酸酯TPP和PX-200复配使用时,对合金的阻燃效率比单独使用时高,在TPP为1 2份,PX-200为6份时,氧指数达到30%,UL94达到V00级,拉伸强度和简支梁缺口冲击强度均比单独使用TPP和PX-200时大,合金的热稳定性增加。(5)ZB分别与有机磷酸酯TPP和PX-200复配时,都能有效提高氧指数和UL94等级,降低烟密度等级,PX-200/ZB阻燃合金体系热稳定性比TPP/ZB阻燃合金体系高,炭层致密性好。(6)LS100和海泡石SEP与PX-200都有协同阻燃效应,当PX-200+LS100= 15+8份和PX-200+SEP=12+6份时,氧指数分别为30.1%和29%,UL94达到V-0级,SDR分别为68.2%和71%,热失重残余物由14.3%分别增加至21%和21.9%。(7)对比分析了自制阻燃PC/ABS合金与拜耳FR3010的各项性能,在阻燃性均达标的基础上,PC/ABS/4SMA/20PX-200、 PC/ABS/4SMA/12TPP/6PX-200和PC/ABS/4SMA/15PX-200/8LS100的力学性能和热稳定性接近或优于拜耳FR3010,初步分析认为,可以作为拜耳FR3010PC/ABS的一种替代品应用于电子电器领域。
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