一種用作ABS樹脂的新型協(xié)同阻燃體系

??????? 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）工程熱塑性復(fù)合材料因?yàn)閮?yōu)良的機(jī)械性能，耐化學(xué)性和易加工性而備受喜愛。但是，ABS樹脂的可燃性是其在汽車工業(yè)，電器設(shè)備和辦公耗材供給中的一種明顯問題。除此之外，ABS樹脂在燃燒過程中會(huì)出現(xiàn)大量的煙塵和有害氣體，這為其使用產(chǎn)生了另一種潛在的風(fēng)險(xiǎn)性。因而，提升ABS樹脂的阻燃性和抑煙性刻不容緩。

研究人員利用共沉淀法制備的Mg-Al-Co層狀雙氫氧化物（LDH）和[4-（二苯氧基-磷酰基氨基）-6-苯基-[1,3,5]三嗪-2-基]-磷酰胺二苯基酯（DPCPB），一種新型膨脹型阻燃劑。將其使用在ABS材料中具有明顯的成效。DPCPB的合成方式將ABS樹脂和FR的相應(yīng)占比在高速捏合機(jī)中機(jī)械混和。隨后將該混合物添加到雙螺桿擠出機(jī)中完成擠出和造粒。根據(jù)表2控制擠出機(jī)的溫度，這由ABS樹脂的熔融溫度決定。在最后，將干燥后的復(fù)合材料制備成標(biāo)準(zhǔn)樣條，用作利用注塑機(jī)在溫度（200-225℃）和髙壓（30-50MPa）下更進(jìn)一步測(cè)試。隨后，復(fù)合材料在室溫下降溫25秒。

利用LOI和垂直燃燒測(cè)試（UL-94）評(píng)定ABS復(fù)合材料的阻燃效率。結(jié)果如下所示，與純ABS的18.1相比較，ABS/LDHs比率100/4的LOI數(shù)值為23.3，而且同一樣品的UL-94數(shù)值為V-2水平。ABS/DPCPB比率為100/25時(shí)，相應(yīng)復(fù)合材料的LOI值從18.1（純ABS）提升到23.9，V-2水平利用UL-94測(cè)試得到。對(duì)100/30的ABS/DPCPB比率，LOI值是26.4，UL-94是V-1等級(jí)。對(duì)質(zhì)量比為100/21/4的ABS/DPCPB/LDH，LOI值增加到24.7，UL-94為V-1級(jí);特性好于質(zhì)量比為100/25的ABS/DPCPB。結(jié)果顯示，協(xié)同阻燃體系在LOI測(cè)試中體現(xiàn)了更好的阻燃性能，而且在UL-94測(cè)試期內(nèi)因?yàn)榇嬖谥鳰g-Al-Co-LDHs而出現(xiàn)更少的煙塵。

用TGA表征了各種配方的ABS復(fù)合材料的熱分解特性。TGA在N2氣氛中以10℃/min的升溫速度開展。純ABS樹脂的起始熱分解溫度約為330℃。分解速度在400-475℃時(shí)最快，分解幾乎在500℃結(jié)束。在檢測(cè)環(huán)節(jié)中，95.28％的純ABS樹脂被分解。當(dāng)FR復(fù)合物配方為ABS/DPCPB=100/25，ABS/DPCPB/LDHs=100/21/4時(shí)，起始熱分解溫度分別為250和225℃。起始分解溫度的減少歸功于新型IFRDPCPB和LDH的具備。熱分解后殘?zhí)际章史謩e為11.7％和12.3％這表明DPCPB的添加更好地提高了燃燒后的剩余碳產(chǎn)量。除此之外，LDHs的加盟將會(huì)與DPCPB具備有效的協(xié)同效應(yīng)。純ABS樹脂的失重率，表明ABS的熱穩(wěn)定性有效，在350℃之前沒有顯著的熱分解。伴隨溫度從350℃上升到420℃，純ABS樹脂的失重率顯著提高，而且在420℃觀察到最高的-20.8％/min的失重率。

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