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透明PC阻燃剂
| 来源：邵君( 先生，国内国际部经理 ) 发布时间：2016-12-27 21:35:08 |
PC本身具有一定的阻燃性，依据相对分子质量及不同接枝情况，氧指数为21％--24％，阻燃性能达UL-94 V-2级，优于普通塑料，PC虽然能自熄，但仍难以满足某些应用领域如电视机、电脑、打印机的机壳和组件、变压器线圈、汽车部件、建筑材料等对PC阻燃性能的要求。此外，PC燃烧时滴落的热熔体很易引起附近的材料着火。为此，必须对PC进行阻燃改性。
目前PC常用的阻燃剂主要分为溴系、有机磷系、硅系、磺酸盐系、硼系等。溴系阻燃剂因其对环境造成污染而逐渐被限制使用。磷系阻燃剂添加量大：一般为10％－30％，多数分解温度比较低，易腐蚀模具，有些还会影响树脂的冲击强度，更甚者在较高温度下会导致PC材料发黄，有机磷系阻燃剂一般多用于PC／ABS合金。
有机硅化合物被认为一类高效、无毒、低烟、环境友好性阻燃剂。但成本较高，常与其他阻燃剂复合使用。硼系阻燃剂阻燃效率不高，通常只有与聚硅氧烷并用才能达到较好的效果。
磺酸盐系阻燃剂阻燃效率高，添加极少量即可使PC达UL 94 V-0级( 3.2mm厚)，但要满足更高的阻燃性能则需与其他阻燃剂复配使用。
EF-42（全氟丁基磺酸钾）是透明PC阻燃剂，阻燃达到V0级，不含铬，镉，铅，汞及多溴联苯醚等，不会影响成品透明性及最初的物理特性。
PC用磺酸盐阻燃机理。目前工业中常用的商品主要有苯磺酰基苯磺酸钾(KSS)、全氟丁基磺酸钾（PPFBS）、2,4,5―三氯苯磺酸钠(STB)。―般阻燃剂的阻燃机理可分为：1、气相阻燃，即抑制在燃烧反应中起链增长作用的自由基；2、凝聚相阻燃，即在固相中终止聚合物的热分解和阻止聚合物释放出可燃气体；3、中断热交换，即将聚合物产生的热量带走而不反馈到聚合物上，使聚合物不再持续分解。
但透明PC阻燃剂磺酸盐对PC的阻燃机理与上述不同，目前大多认为燃烧时它能加快PC的成炭速率，促进聚合物分子交联。
透明PC阻燃剂磺酸盐应用现状。PC中常用的磺酸盐阻燃剂有KSS、PPFBS、STB。其中STB常用于阻燃不透明PC材料，其阻燃效果好。在PC中添加0.1％的STB，氧指数即可达25％~35％，阻燃级可达UL―94 V-0级。STB也可与其他阻燃剂混合协同使用。
磷酸三苯酯阻燃剂tpp具有良好的透明性、柔软性以及抗菌性，具有耐水、耐油、电绝缘性好和相容性好的优点。主要用于纤维素树脂、乙烯基树脂、天然橡胶和合成橡胶的阻燃增塑剂，也可用于三乙酸甘油酯薄酯和软片、硬质聚氨酯泡沫、酚醛树脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
当单独使用时，整个体系中卤元素含量低于0.15％，在有些规定中被划入无卤材料内。目前Sloss工业公司是此商品的唯一供应商，主要市场是含卤材料未被限用的北美地区。
PPFBS也是PC的高效阻燃剂，在PC中添加0.06％--0.1％的PPFBS即可使材料阻燃性能达到UL-94V-0级(3．2mm厚)。需注意的是用量如超过0.1％，不但不能提高材料的阻燃性能还会影响PC的透明性。
为满足更高的阻燃要求，通常可加入少量硅氧烷进行复配，硅氧烷的用量为配方总量的0.02％--0.3％时即可使1.6mm厚样条阻燃性达到UL-94V-0级。其中最常使用的是聚甲基苯基硅氧烷，但是有一些硅氧烷对PPFBS会影响PC的透明性。PPFBS的价格较高，实际应用中常以部分KSS代替PPFBS以降低成本。如在PC中加0.02％的PPFBS与0.3％的KSS可使材料达到UL-94 V―0级(1.6mm厚)。
在PC用的磺酸盐阻燃剂中：KSS使用较广泛，它不含卤素，环保经济。添加0.05％--0.1％即可使PC的氧指数从27％提高到37％左右，而且不会影响PC的透明性。不足之处是单独使用不能满足更高的阻燃要求，如不能使薄壁制件(厚度≤2．5mm)的阻燃性达到UL-94V-0级。实际应用时，常与聚硅氧烷复配使用，此外若同时再加入少量含氟聚合物可使材料阻燃性更佳。在KSS使用过程中容易吸潮，使材料变黄。
在众多PC用阻燃剂中，磺酸盐系具有添加量少、效率高的优点，但它也存在一些缺陷，如在单独使用时不能满足一些特殊制品如薄壁制件的阻燃要求。从已发表的文献可以看出，添加一些协效剂如硅氧烷、含氟聚合物等可以进一步提高其在PC中的阻燃效果。
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