摘 要:以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS樹脂)為原料,添加阻燃劑、增韌劑以及高濃度擴散油,可制備阻燃ABS樹脂。本實驗通過在ABS樹脂中添加不同配比的溴系阻燃劑(主要成分四溴雙酚A)與三氧化二銻阻燃劑母粒,改善ABS樹脂易燃的特性,生產(chǎn)出滿足應(yīng)用在家具裝飾材料中使用的阻燃ABS塑料制品。以擴大ABS裝飾材料在家居裝飾領(lǐng)域的應(yīng)用。
關(guān)鍵詞:阻燃ABS;阻燃劑母粒;改性劑;裝飾ABS阻燃材料
ABS樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)是一種新型工程塑料具有良好的耐油性、電性能、抗寒性、可以作為良好的化學(xué)介質(zhì),具有比較廣泛的加工性能和尺寸穩(wěn)定性,已白廣泛應(yīng)用于建筑、家電、辦公用品等領(lǐng)域。隨著消費者的安全意識的提高,公眾對日常用具的防火性能也有了更高的要求。但是ABS 的極限氧指數(shù)(LOI)只有18%,屬于易燃材料。為了改善其燃燒行為,使其遇火難燃或離火自熄,所有本實驗對ABS 進行阻燃改性研究。
1 實驗部分
1.1 實驗材料
1.2 實驗設(shè)備
1.3 實驗配方
為研究適合工廠實際生產(chǎn)應(yīng)用需求,分別按下表配方展開研究,配方如下表:
1.4 實驗的條件
造粒溫度:195-220℃
擠出溫度:185-210℃
螺桿轉(zhuǎn)速:750r/min
檢測方法:ASTM
2 實驗結(jié)論
2.1 不同添加量對ABS阻燃效果的比較
通常將溴系阻燃劑(主要成分四溴雙酚A)與三氧化二銻復(fù)配使用,二者質(zhì)量比為2:1。將溴系阻燃劑與三氧化二銻按此比例與ABS749共混,通過調(diào)整阻燃劑不同添加量,考察了不同含溴質(zhì)量分數(shù)對試樣阻燃性能的影響(見表4)。
由上表可知,當(dāng)含溴質(zhì)量分數(shù)小于10%時,樣品有燃燒現(xiàn)象,試樣的阻燃性能無法滿足UL94V-0級要求;高于10%時,阻燃效果明顯轉(zhuǎn)好,當(dāng)超過15份時候,樣品已熄滅,不燃燒,即試樣阻燃性能滿足UL 94V-0級要求。
2.2 不同添加量對ABS沖擊強度的比較
通常將溴系阻燃劑(主要成分四溴雙酚A)與三氧化二銻復(fù)配使用,二者質(zhì)量比為2:1。將溴系阻燃劑與三氧化二銻按此比例與ABS749共混,通過調(diào)整阻燃劑不同添加量,考察了不同含溴質(zhì)量分數(shù)對試樣阻燃性能的影響,具體結(jié)果見表5。
通過實驗發(fā)現(xiàn),阻燃劑加入后,明顯改變了ABS樹脂力學(xué)性能,尤其是在于沖擊強度方面,試樣沖擊強度大幅度下降。根據(jù)結(jié)果內(nèi)容分析:當(dāng)阻燃劑含量達到10%,沖擊強度會下降50%。因此,需要添加少許增韌劑來改善產(chǎn)品的沖擊強度。
2.3 添加增韌劑
為改善樣品的沖擊強度,本實驗在四溴雙酚A復(fù)配三氧化二銻為阻燃體系(二者質(zhì)量比2:1),含溴質(zhì)量分數(shù)為10%的條件下,研究增韌劑(高膠ABS接枝粉料WD-132、SBS、CPE)用量(質(zhì)量分數(shù),下同)對試樣沖擊強度的影響(見圖1)。
由圖1可知,WD-132的增韌效果優(yōu)于CPE及SBS,這主要是由于WD-132中聚丁二烯鏈段具(下轉(zhuǎn)第251頁)(上接第248頁)有良好韌性及與ABS具有良好相容性的緣故。當(dāng)WD-132用量為9%-19%時,阻燃ABS樹脂的沖擊強度達到150~200J/m,基本能滿足客戶對產(chǎn)品的性能要求。
3 結(jié)論
�、僭阡逑底枞紕ㄋ匿咫p酚A)與三氧化二銻質(zhì)量比為2:1,含溴質(zhì)量分數(shù)大于15%的條件下,試樣阻燃性能滿足UL 94V-0級要求,可以滿足客戶要求;
�、谧枞糀BS樹脂最佳的增韌劑是WD-132。在ABS3504中加入質(zhì)量分數(shù)為9%~19%的WD-132時,阻燃ABS樹脂的沖擊強度達到150~200J/m;
�、垡訵D-132與ABS3504為原料,加入質(zhì)量分數(shù)為0.2%的分散劑和擴散油,阻燃ABS樹脂沖擊強度較未添加者有所提高,但對其他性能影響不大;
�、芙Y(jié)合生產(chǎn)實際成本考慮,最佳的裝飾材料ABS阻燃配方是溴系阻燃劑(四溴雙酚A)與三氧化二銻質(zhì)量比為2:1,即溴系阻燃劑為10份,三氧化二銻為5份,增韌劑WD-132約為15份時候,配方的整體效益最佳。
參考文獻:
[1]王崇高.高流動、高韌性阻燃ABS的研制[J].塑料工業(yè),2005(12):60-62.
[2]宋湘怡,吳水珠,趙建青,等.阻燃PC/ABS共混體系的動態(tài)力學(xué)分析[J].合成材料老化與應(yīng)用,2009(4):12-15.
[3]彭揚.阻燃耐候ABS研究[J].合成材料老化與應(yīng)用,2000 (4):31-35.
[4]趙文聘,徐長旭,黃海清,黃平,徐麗芳,等/阻燃ABS的配方及工藝研究[J].塑料科技,2002(6):11-13.
關(guān)鍵詞:阻燃ABS;阻燃劑母粒;改性劑;裝飾ABS阻燃材料
ABS樹脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)是一種新型工程塑料具有良好的耐油性、電性能、抗寒性、可以作為良好的化學(xué)介質(zhì),具有比較廣泛的加工性能和尺寸穩(wěn)定性,已白廣泛應(yīng)用于建筑、家電、辦公用品等領(lǐng)域。隨著消費者的安全意識的提高,公眾對日常用具的防火性能也有了更高的要求。但是ABS 的極限氧指數(shù)(LOI)只有18%,屬于易燃材料。為了改善其燃燒行為,使其遇火難燃或離火自熄,所有本實驗對ABS 進行阻燃改性研究。
1 實驗部分
1.1 實驗材料
1.2 實驗設(shè)備
1.3 實驗配方
為研究適合工廠實際生產(chǎn)應(yīng)用需求,分別按下表配方展開研究,配方如下表:
1.4 實驗的條件
造粒溫度:195-220℃
擠出溫度:185-210℃
螺桿轉(zhuǎn)速:750r/min
檢測方法:ASTM
2 實驗結(jié)論
2.1 不同添加量對ABS阻燃效果的比較
通常將溴系阻燃劑(主要成分四溴雙酚A)與三氧化二銻復(fù)配使用,二者質(zhì)量比為2:1。將溴系阻燃劑與三氧化二銻按此比例與ABS749共混,通過調(diào)整阻燃劑不同添加量,考察了不同含溴質(zhì)量分數(shù)對試樣阻燃性能的影響(見表4)。
由上表可知,當(dāng)含溴質(zhì)量分數(shù)小于10%時,樣品有燃燒現(xiàn)象,試樣的阻燃性能無法滿足UL94V-0級要求;高于10%時,阻燃效果明顯轉(zhuǎn)好,當(dāng)超過15份時候,樣品已熄滅,不燃燒,即試樣阻燃性能滿足UL 94V-0級要求。
2.2 不同添加量對ABS沖擊強度的比較
通常將溴系阻燃劑(主要成分四溴雙酚A)與三氧化二銻復(fù)配使用,二者質(zhì)量比為2:1。將溴系阻燃劑與三氧化二銻按此比例與ABS749共混,通過調(diào)整阻燃劑不同添加量,考察了不同含溴質(zhì)量分數(shù)對試樣阻燃性能的影響,具體結(jié)果見表5。
通過實驗發(fā)現(xiàn),阻燃劑加入后,明顯改變了ABS樹脂力學(xué)性能,尤其是在于沖擊強度方面,試樣沖擊強度大幅度下降。根據(jù)結(jié)果內(nèi)容分析:當(dāng)阻燃劑含量達到10%,沖擊強度會下降50%。因此,需要添加少許增韌劑來改善產(chǎn)品的沖擊強度。
2.3 添加增韌劑
為改善樣品的沖擊強度,本實驗在四溴雙酚A復(fù)配三氧化二銻為阻燃體系(二者質(zhì)量比2:1),含溴質(zhì)量分數(shù)為10%的條件下,研究增韌劑(高膠ABS接枝粉料WD-132、SBS、CPE)用量(質(zhì)量分數(shù),下同)對試樣沖擊強度的影響(見圖1)。
由圖1可知,WD-132的增韌效果優(yōu)于CPE及SBS,這主要是由于WD-132中聚丁二烯鏈段具(下轉(zhuǎn)第251頁)(上接第248頁)有良好韌性及與ABS具有良好相容性的緣故。當(dāng)WD-132用量為9%-19%時,阻燃ABS樹脂的沖擊強度達到150~200J/m,基本能滿足客戶對產(chǎn)品的性能要求。
3 結(jié)論
�、僭阡逑底枞紕ㄋ匿咫p酚A)與三氧化二銻質(zhì)量比為2:1,含溴質(zhì)量分數(shù)大于15%的條件下,試樣阻燃性能滿足UL 94V-0級要求,可以滿足客戶要求;
�、谧枞糀BS樹脂最佳的增韌劑是WD-132。在ABS3504中加入質(zhì)量分數(shù)為9%~19%的WD-132時,阻燃ABS樹脂的沖擊強度達到150~200J/m;
�、垡訵D-132與ABS3504為原料,加入質(zhì)量分數(shù)為0.2%的分散劑和擴散油,阻燃ABS樹脂沖擊強度較未添加者有所提高,但對其他性能影響不大;
�、芙Y(jié)合生產(chǎn)實際成本考慮,最佳的裝飾材料ABS阻燃配方是溴系阻燃劑(四溴雙酚A)與三氧化二銻質(zhì)量比為2:1,即溴系阻燃劑為10份,三氧化二銻為5份,增韌劑WD-132約為15份時候,配方的整體效益最佳。
參考文獻:
[1]王崇高.高流動、高韌性阻燃ABS的研制[J].塑料工業(yè),2005(12):60-62.
[2]宋湘怡,吳水珠,趙建青,等.阻燃PC/ABS共混體系的動態(tài)力學(xué)分析[J].合成材料老化與應(yīng)用,2009(4):12-15.
[3]彭揚.阻燃耐候ABS研究[J].合成材料老化與應(yīng)用,2000 (4):31-35.
[4]趙文聘,徐長旭,黃海清,黃平,徐麗芳,等/阻燃ABS的配方及工藝研究[J].塑料科技,2002(6):11-13.