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经过大量的文献和专利的调研,总结出PC阻燃的进展及各种阻燃效果的比较,还有PC在耐磨耐刮擦方面的技术。本实验通过挤出注塑制备了硅油阻燃PC体系、磺酸盐阻燃PC体系及复配阻燃PC体系,采用了UL94法测定阻燃改性后PC的阻燃等级,SEM扫描电镜来观测改性后PC碳层的形貌,研究各种阻燃剂对PC透明性和力学性能的影响,利用压板工艺制备了PC阻燃耐刮擦体系,研究晶须硅及耐磨剂对PC表面耐刮擦性能的影响。
实验研究主要为三部分:
(1)通过挤出注塑工艺制备出三种含有机硅阻燃剂的PC体系。采用UL94法测试阻燃等级,扫描电镜(SEM)观察阻燃PC燃烧产生的碳层形貌,探讨三种含不同结构有机硅阻燃剂体系的阻燃效率,测试了改性后PC的透明性能和力学性能。经实验研究:三种不同结构的有机硅阻燃剂中高支化的苯基硅油阻燃剂Sil的效果最佳,加入3w%的Sil即可提高PC阻燃等级达到V-0级,高支化的苯基硅油与PC具有良好的相容性,可均匀分散在PC树脂中,两者的折光率也十分相近,可保持PC的透光率83%以上,不影响其透明性和力学性能,有利于PC的冲击性能。
(2)由之前实验研究,选用带支链的苯基硅油Sil,通过挤出注塑工艺制备了磺酸盐阻燃PC体系,磺酸盐复配硅油阻燃PC体系。采用UL94法测试阻燃等级,扫描电镜(SEM)观察阻燃PC燃烧产生的碳层形貌,探讨磺酸盐阻燃PC体系和复配阻燃PC体系的阻燃效率,测试了改性后PC的光学性能和力学性能。经实验研究:经复配阻燃的PC的阻燃效果最佳,自熄灭性能增强,发烟少且无滴落现象发生,比单独使用磺酸盐阻燃剂效果好。0.075w%的磺酸盐阻燃剂与1w%的硅油阻燃剂即可让PC到达最佳阻燃体系,不但减少两者的用量,而且还不影响力学性能和透明性。
(3)在之前实验的基础上,改善阻燃PC体系的表面抗刮擦性能,通过挤出工艺混合粒料,再通过压板工艺制备样品,得到晶须硅增强的PC阻燃体系、耐磨性改性PC体系、复配两者改性PC体系。经力学性能的测试说明晶须硅有利于提高PC的冲击性能,采用铅笔硬度级测试改性后的PC表面硬度,摩擦系数仪测试改性后PC的动静摩擦系数,自制磨损仪测试改性后PC损失的质量,探讨了晶须硅与耐磨剂对PC表面抗刮擦的作用。晶须硅与聚酯改性反应型硅酮耐磨剂共同改性的表面效果最好:5w%的晶须硅与2w%的聚酯改性硅酮耐磨剂可提高PC表面硬度至2H,表面摩擦系数大幅度减少,磨损量可忽略不计。