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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,它就風靡全球。2003年,世界合金總產量超過70萬噸。近五年來,PC/ABS合金產量每年增長10%左右,增速居塑料領域前列。已成功商用高分子合金,廣泛應用于汽車工業(yè)、家用電器、辦公設備等領域。為了滿足應用領域的防火安全要求,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,其變化規(guī)律復雜。此外,PC/ABS中的芳香族磷酸酯增加了材料燃燒產物中一氧化碳的含量,表明存在氣相阻燃效應。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
一般認為芳香族磷酸酯阻燃PC/ABS的機理是磷酸酯能促進PC/ABS中PC成炭,即凝聚相的阻燃機理。因為其阻燃效率與PC/ABS含量密切相關。還發(fā)現當含磷酸鹽的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(協同作用或拮抗作用)
(1)當用磷酸三苯酯(TPP)、RDP與不同比例的ABS一起阻燃PC/ABS時,當磷含量相同時,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(質量分數為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的降低產生負面影響。對這一現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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