一种用作ABS树脂的新型协同阻燃体系

一种用作ABS树脂的新型协同阻燃体系

        丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）工程热塑性复合材料因为优良的机械性能，耐化学性和易加工性而备受喜爱。但是，ABS树脂的可燃性是其在汽车工业，电器设备和办公耗材供给中的一种明显问题。除此之外，ABS树脂在燃烧过程中会出现大量的烟尘和有害气体，这为其使用产生了另一种潜在的风险性。因而，提升ABS树脂的阻燃性和抑烟性刻不容缓。

研究人员利用共沉淀法制备的Mg-Al-Co层状双氢氧化物（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），一种新型膨胀型阻燃剂。将其使用在ABS材料中具有明显的成效。DPCPB的合成方式将ABS树脂和FR的相应占比在高速捏合机中机械混和。随后将该混合物添加到双螺杆挤出机中完成挤出和造粒。根据表2控制挤出机的溫度，这由ABS树脂的熔融溫度决定。在最后，将干燥后的复合材料制备成标准样条，用作利用注塑机在溫度（200-225℃）和髙压（30-50MPa）下更进一步测试。随后，复合材料在室温下降温25秒。

利用LOI和垂直燃烧测试（UL-94）评定ABS复合材料的阻燃效率。結果如下所示，与纯ABS的18.1相比较，ABS/LDHs比率100/4的LOI数值为23.3，而且同一样品的UL-94数值为V-2水平。ABS/DPCPB比率为100/25时，相应复合材料的LOI值从18.1（纯ABS）提升到23.9，V-2水平利用UL-94测试得到。对100/30的ABS/DPCPB比率，LOI值是26.4，UL-94是V-1等级。对质量比为100/21/4的ABS/DPCPB/LDH，LOI值增加到24.7，UL-94为V-1级;特性好于质量比为100/25的ABS/DPCPB。结果显示，协同阻燃体系在LOI测试中体现了更好的阻燃性能，而且在UL-94测试期内因为存在着Mg-Al-Co-LDHs而出现更少的烟尘。

用TGA表征了各种配方的ABS复合材料的热分解特性。TGA在N2气氛中以10℃/min的升温速度开展。纯ABS树脂的起始热分解溫度约为330℃。分解速度在400-475℃时最快，分解几乎在500℃结束。在检测环节中，95.28％的纯ABS树脂被分解。当FR复合物配方为ABS/DPCPB=100/25，ABS/DPCPB/LDHs=100/21/4时，起始热分解溫度分別为250和225℃。起始分解溫度的减少归功于新型IFRDPCPB和LDH的具备。热分解后残碳收率分別为11.7％和12.3％这表明DPCPB的添加更好地提高了燃烧后的剩余碳产量。除此之外，LDHs的加盟将会与DPCPB具备有效的协同效应。纯ABS树脂的失重率，表明ABS的热稳定性有效，在350℃之前沒有显著的热分解。伴随溫度从350℃上升到420℃，纯ABS树脂的失重率显着提高，而且在420℃观察到最高的-20.8％/min的失重率。

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