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芳香族磷酸酯阻燃PC/ABS的原理是什么?
發(fā)布時間：
2022-07-28 17:18
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芳香族磷酸酯阻燃PC/ABS的原理是什么?
自從1963年美國研制成功PC/ABS合金以來,它就風(fēng)靡全球。2003年,世界合金總產(chǎn)量超過70萬噸。近五年來,PC/ABS合金產(chǎn)量每年增長10%左右,增速居塑料領(lǐng)域前列。已成功商用高分子合金,廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、家用電器、辦公設(shè)備等領(lǐng)域。為了滿足應(yīng)用領(lǐng)域的防火安全要求,PC/ABS合金還要具有良好的阻燃性。那么,芳香族磷酸酯阻燃PC/ABS的原理是什么?
芳香族磷酸酯阻燃PC/ABS的原理是什么?
1、氣相阻燃劑
實驗證明,磷酸酯阻燃劑PC/ABS的LOI與PC/ABS中PC/ABS的比例有關(guān),其變化規(guī)律復(fù)雜。此外,PC/ABS中的芳香族磷酸酯增加了材料燃燒產(chǎn)物中一氧化碳的含量,表明存在氣相阻燃效應(yīng)。然而,磷酸芳酯在氣相中的阻燃效果仍然是一個有爭議的問題。
2、凝聚相阻燃劑
一般認(rèn)為芳香族磷酸酯阻燃PC/ABS的機(jī)理是磷酸酯能促進(jìn)PC/ABS中PC成炭,即凝聚相的阻燃機(jī)理。因為其阻燃效率與PC/ABS含量密切相關(guān)。還發(fā)現(xiàn)當(dāng)含磷酸鹽的PC/ABS熱分解或燃燒時,磷在凝聚相中聚集。熱重分析也證明了RDP能保護(hù)碳層在高溫下不被氧化,而凝聚相阻燃劑的增效劑能提高PC/ABS的炭化速率。
3、磷酸酯的相互作用(協(xié)同作用或拮抗作用)
(1)當(dāng)用磷酸三苯酯(TPP)、RDP與不同比例的ABS一起阻燃PC/ABS時,當(dāng)磷含量相同時,如用LOI測定,三者的阻燃性相近。然而,以UL94阻燃等級衡量,TPP的阻燃效率不如RDP和BDP。當(dāng)用錐形量熱儀測定上述阻燃劑PC/ABS的阻燃性能時,磷酸芳酯只是適度降低了材料的峰值熱釋放速率(PHRR),但能有效增加著火時間(TTI)。
(2)但總體來看,RDP對PC/ABS的阻燃效果大于揮發(fā)性TPP。用錐形量熱儀研究了熱流量分別為35kW/m2和75 kW/m2時,RDP和RDP/TPP(質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3%)阻燃PC/ABS的放熱規(guī)律。
(3)顯然,此時不僅TPP的阻燃效果不再重要,而且TPP還可能對高溫火焰中PHRR的降低產(chǎn)生負(fù)面影響。對這一現(xiàn)象的一種可能解釋是某些阻燃劑在氣相中的可逆性。一般含磷化合物可以減少火焰?zhèn)鞑?但在高溫火焰中可以成為燃燒催化劑。TPP的氣相阻燃劑明顯具有這種可逆性,至少在高溫下,其氣相阻燃劑失效。
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