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《电气电子设备中限制使用某些有害物质指令》(RoHS指令)要求2006年7月1日以后新投放欧盟市场的电气电子产品不得含有铅、汞、鎘、六价铬、多溴联苯、多溴联苯醚等六种有害物质。利用无卤阻燃剂及其阻燃机理,制备无卤阻燃ABS越来越受到人们的关注。本文通过热重分析与气相色谱-质谱连用,分析ABS不同阶段的分解产物,为合理的选取阻燃剂提供依据。ABS无卤阻燃的方法很多,本文借鉴广泛应用的无卤成炭阻燃方法,采用有机次磷酸盐及成炭剂TPU与PBT,并与ABS共混制备了无卤阻燃ABS复合材料。通过氧指数(LOI)及UL94V-0对阻燃性能进行表征,通过热重分析(TG)、锥形量热仪(CONE)、扫描电镜(SEM)对阻燃的作用机理进行了初步讨论,并探讨了阻燃剂及成炭剂对复合材料力学性能的影响。实验结果表明:前期热量和氧气均会使ABS降解加快,后期残炭进一步氧化分解完全,ABS的热降解过程为不完全燃烧,有大量的苯环类和烯烃类小分子挥发物产生。因此采用隔热隔氧作用的磷系阻燃体系可以抑制ABS热氧降解,提高ABS热氧降解过程中的残炭量,将有助于降低ABS燃烧时的质量损失速率和生烟量,随之热释放速率也会得到降低。ABS大量热降解主要产生于300℃~400℃,因此选择的阻燃剂必须在300℃左右发生作用,才能起到优良的阻燃效果。当阻燃剂及TPU(90A)添加量各为25%及20%,阻燃ABS复合材料的氧指数为28.5,提高了50%,能达到UL94V-0(1.5mm)级别。当阻燃剂及PBT添加量为30%及25%时,阻燃ABS复合材料的氧指数为27.0,提高了42.1%,能达到UL94V-0(1.5mm)级别。有机次磷酸盐兼具凝聚相阻燃和气相阻燃作用,当成炭剂为TPU(90A)时,阻燃剂与TPU所形成的炭层的致密性较好,凝聚相阻燃效率较高;当成炭剂为PBT时,阻燃剂的气相阻燃效率较高。阻燃ABS/A8307/TPU复合材料阻燃达到UL94V-0(1.5mm)级别,弯曲性能与冲击性能不能同时满足电器外壳用要求。阻燃ABS/A8307/PBT复合材料阻燃级别达到UL94V-0(1.5mm)级别,冲击强度20J/m,不能满足电器用外壳要求。硬度为80A、85A的TPU能提高阻燃ABS/A8307/TPU复合材料的冲击性能,但同时给弯曲性能带来不利影响。这是因为硬度80A、85A的TPU提高了阻燃ABS/A8307/TPU复合材料的热释放速率,同时氨基甲酸酯基团的含量降低,成炭效率降低,延缓了成炭自熄过程。