用哪些助剂使聚碳酸酯的透明度阻燃性能提升

用哪些助剂使聚碳酸酯的透明度阻燃性能提升

        聚碳酸酯是一类功能优质、应用领域广泛性的工程塑料，具有非常高的透明度，透光率可达89%，可以实现许多对光学、色调需求高的应用领域，并且其自身具有一定程度的阻燃性作用，可实现V-2级阻燃性，是自熄型工程塑料。可是，在某些应用领域，需要实现1.6mm甚至是0.8mm的V-0级阻燃性，例如手机壳等数码产品、PC膜、PC板材等行业，并且也要保证PC的透明度，这便有一定程度的难点了，只不过，采用阻燃剂可以进一步提升PC的阻燃等级。现在PC用阻燃剂主要有磷酸酯类、有机硅类和磺酸盐类等。磷酸酯类阻燃剂（如BDP，RDP）阻燃性PC需要添加量大，且很容易形成滴落，需要添加抗滴落剂，抗滴落剂则会严重影响PC的透明度。可以保证PC高透明度的主要是磺酸盐类和有机硅类阻燃剂。

磺酸盐系阻燃剂.磺酸盐阻燃剂是属于碱土金属盐，对PC制品的阻燃性高效，常见的种类主要有2，4，5-三氯苯磺酸钠(STB)、苯磺酰基苯磺酸钾(KSS)、全氟丁基磺酸钾(PPFBS)。STB含有氯元素，多适用于非透明化PC体系中。

磺酸盐阻燃剂阻燃性原理：在高溫下，磺酸盐能推动PC的异构化，燃烧可以推动二氧化碳和水的释放，推动酚类物质的形成，推动脂肪族和芳香族化合物的形成，加速PC分子的成炭速率，促进聚合物分子交联。

1、苯磺酰基苯磺酸钾(KSS)

KSS采用较广泛性，添加0.05%-0.1%就可以使PC的氧指数从27％提升到37％左右，且并不会影响到PC的透明性，可是单独采用无法使薄壁制件(薄厚≤2.5mm)的阻燃性实现UL94V-0级，实际上应用领域常常与聚硅氧烷复配，若与此同时再添加小量含氟聚合物可让原材料阻燃性更好。

2、全氟丁基磺酸钾(PFBS)

在PC中添加0.06%-0.1%的PFBS就可以使PC实现UL94V-0(3.2mm)，但要实现1.6mm或是0.8mm的V-0等级仍有难点。为实现更好的阻燃性需求，通常可添加小量硅氧烷开展复配。硅氧烷的剂量为配方总量的0.02%-0.3%就可以使1.6mm厚样条阻燃性实现UL-94V-0级。特别注意的是PFBS剂量若超出0.1%，不仅无法提升PC的阻燃性能，并且会影响到PC的透明性。KSS相比较于PFBS，可让PC具有更好的透明度，可是其阻燃性效率更低，并且，二者的添加量与阻燃性作用都并不是线性关系，并并不是添加越多，阻燃性作用越好。

3、有机硅类阻燃剂

硅系阻燃剂分成无机硅系和有机硅系，无机硅系阻燃剂对PC的柔韧性干扰明显，应用较少。有机硅系阻燃剂主要是聚硅氧烷和聚硅氧烷衍生物。硅系阻燃剂阻燃机理为∶硅系阻燃剂在高溫下会迁移到材料表层，产生—Si—O—或—Si—C—构造，这类构造在材料表层可以做到隔热和阻燃的功能，另外这类多孔结构可以吸附燃烧环节中的烟和毒气，具备低烟、低毒的功效；除此之外，硅系阻燃剂也有推动成炭的功能。苯基硅氧烷除去能推动PC的异构化和Fries重排而推动成炭外，也会与Fries重排形成的酚羟基反应，形成含苯基的交联成炭的醚构造。适用PC阻燃的聚硅氧烷从构造上可以分成线形和支链形2种，当中线形聚硅氧烷阻燃PC的流动性好，冲击抗压强度高，工艺性能及可再生性好；支链形聚硅氧烷阻燃PC更容易交联成炭，阻燃功效更佳，且烟雾及有毒气体产生量较小。硅氧烷阻燃剂通常添加量为1.5-4wt%，可做到UL94V-0（1.0-1.5mm），可让PC的透光率维持在87%以上。大多数的硅系阻燃剂全是以物理添加的方法添加，这需要硅氧烷中苯基的含量高，与PC相容性好；也有一类方法是在PC聚合环节中引进硅氧烷单体，产生PC-硅氧烷共聚物，即硅共聚PC。硅共聚PC不仅具备不错的阻燃性能，还具备更好的流动性和低溫柔韧性。

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