TPE阻燃问题分析及建议

TPE阻燃问题分析及建议

        热塑性弹性体TPE,又名人造橡胶或合成橡胶。其成品既具有传统的交联硫化橡胶的高弹性、耐老化、耐油性各种优质特性,并且又具有普通塑料加工便捷、生产加工形式广的特性。TPE具体由二相构成:一是塑料,做为连续相;二是橡胶,做为分散相。依据材料构成可分成:苯乙烯类热塑性弹性体(TPS/TPE-S)、聚氨酯类热塑性弹性体(TPU)、聚烯烃类(TPO)、动态硫化橡胶(TPV)、聚酯类热塑性弹性体(TPC/TPEE)、聚酰胺弹性体(TPA)、其他未分类类热塑性弹性体(TPZ)。但TPE热塑性弹性体配方体系组分很多,因为各组分结构性能差别,机理不清晰,给阻燃改性产生了不小困难,这给TPE成品的使用产生了相应的限制性。

一、阻燃处理三大难点

1、增塑剂降低阻燃性能

TPS为了能降低硬度,使手感更柔和,通常需要添加白油,通常以26#、32#白油为主导。因为油类物质天然的易燃性大幅度降低弹性体阻燃性能,因而在生产低硬度成品时如何解决白油与阻燃的联系尤为重要。在具体使用中,TPE线材还可能会发生表面不光滑、表面析出、表面刮白和掉皮掉胶等问题,并且生产加工存在相应困难。

2、阻燃剂机理不清晰

TPS体系中具体为合成橡胶、聚烯烃树脂、白油和填充物的多相混合结构。聚烯烃树脂的无卤阻燃尽管有较为成熟的配方和范例。但SEBS和聚烯烃类PP,PE的阻燃机理实际上并不相同,一种阻燃剂要同时阻燃很多种塑胶组分困难比较大。

3、阻燃剂选取困难大

阻燃剂与基材的相容性差。弹性体系中阻燃剂的添加量稍大时,尤其是在无卤阻燃中,TPS弹性模量、柔韧性、材料力学性能、耐磨性大幅降低,熔体流动性变差,弹性体难以成型,且表面很容易发生阻燃剂迁移,出现不合格品。

二、粉体的表面处理及分散技术

使用高分子量长碳链表面处理剂在螺杆挤出机中进行原位的增容。例如:马来酸酐接枝聚合物(PP、PE、EVA、SEBS),可以化解两种问题:(1)化解材料力学性能的降低;(2)阻燃剂的迁移析出。可以促使高分子量长碳链表面活性剂对阻燃剂颗粒的包覆,及其加强长碳链表面活性剂与聚合物基体长碳链的相互缠绕,提升粉体阻燃剂与基体树脂间的相互作用力,进一步提升无卤阻燃高分子材料的材料力学性能。阻燃体系与基体树脂间的混合与分散也很重要,这将直接决定了材料的均匀性,因而需要开发在阻燃体系高填充下适宜无卤阻燃体系和高分子材料的性能特性的生产工艺和加工。

三、探讨阻燃剂应用建议:

1、无机氢氧化物体系;弊端:阻燃效率低,加入量大,力学性能损失比较严重。

2、磷氮复合体系;弊端:具有易吸潮和迁移析出问题。

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