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家具装饰ABS材料阻燃配方的研究

放大字体  缩小字体 发布日期:2018-04-03  来源:网络  浏览次数:28
  摘 要:以丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS树脂)为原料,添加阻燃剂、增韧剂以及高浓度扩散油,可制备阻燃ABS树脂。本实验通过在ABS树脂中添加不同配比的溴系阻燃剂(主要成分四溴双酚A)与三氧化二锑阻燃剂母粒,改善ABS树脂易燃的特性,生产出满足应用在家具装饰材料中使用的阻燃ABS塑料制品。以扩大ABS装饰材料在家居装饰领域的应用。
  关键词:阻燃ABS;阻燃剂母粒;改性剂;装饰ABS阻燃材料
  ABS树脂(丙烯腈-丁二烯-苯乙烯三元共聚物)是一种新型工程塑料具有良好的耐油性、电性能、抗寒性、可以作为良好的化学介质,具有比较广泛的加工性能和尺寸稳定性,已白广泛应用于建筑、家电、办公用品等领域。随着消费者的安全意识的提高,公众对日常用具的防火性能也有了更高的要求。但是ABS 的极限氧指数(LOI)只有18%,属于易燃材料。为了改善其燃烧行为,使其遇火难燃或离火自熄,所有本实验对ABS 进行阻燃改性研究。
  1 实验部分
  1.1 实验材料
  1.2 实验设备
  1.3 实验配方
  为研究适合工厂实际生产应用需求,分别按下表配方展开研究,配方如下表:
  1.4 实验的条件
  造粒温度:195-220℃
  挤出温度:185-210℃
  螺杆转速:750r/min
  检测方法:ASTM
  2 实验结论
  2.1 不同添加量对ABS阻燃效果的比较
  通常将溴系阻燃剂(主要成分四溴双酚A)与三氧化二锑复配使用,二者质量比为2:1。将溴系阻燃剂与三氧化二锑按此比例与ABS749共混,通过调整阻燃剂不同添加量,考察了不同含溴質量分数对试样阻燃性能的影响(见表4)。
  由上表可知,当含溴质量分数小于10%时,样品有燃烧现象,试样的阻燃性能无法满足UL94V-0级要求;高于10%时,阻燃效果明显转好,当超过15份时候,样品已熄灭,不燃烧,即试样阻燃性能满足UL 94V-0级要求。
  2.2 不同添加量对ABS冲击强度的比较
  通常将溴系阻燃剂(主要成分四溴双酚A)与三氧化二锑复配使用,二者质量比为2:1。将溴系阻燃剂与三氧化二锑按此比例与ABS749共混,通过调整阻燃剂不同添加量,考察了不同含溴质量分数对试样阻燃性能的影响,具体结果见表5。
  通过实验发现,阻燃剂加入后,明显改变了ABS树脂力学性能,尤其是在于冲击强度方面,试样冲击强度大幅度下降。根据结果内容分析:当阻燃剂含量达到10%,冲击强度会下降50%。因此,需要添加少许增韧剂来改善产品的冲击强度。
  2.3 添加增韧剂
  为改善样品的冲击强度,本实验在四溴双酚A复配三氧化二锑为阻燃体系(二者质量比2:1),含溴质量分数为10%的条件下,研究增韧剂(高胶ABS接枝粉料WD-132、SBS、CPE)用量(质量分数,下同)对试样冲击强度的影响(见图1)。
  由图1可知,WD-132的增韧效果优于CPE及SBS,这主要是由于WD-132中聚丁二烯链段具(下转第251页)(上接第248页)有良好韧性及与ABS具有良好相容性的缘故。当WD-132用量为9%-19%时,阻燃ABS树脂的冲击强度达到150~200J/m,基本能满足客户对产品的性能要求。
  3 结论
  ①在溴系阻燃剂(四溴双酚A)与三氧化二锑质量比为2:1,含溴质量分数大于15%的条件下,试样阻燃性能满足UL 94V-0级要求,可以满足客户要求;
  ②阻燃ABS树脂最佳的增韧剂是WD-132。在ABS3504中加入质量分数为9%~19%的WD-132时,阻燃ABS树脂的冲击强度达到150~200J/m;
  ③以WD-132与ABS3504为原料,加入质量分数为0.2%的分散剂和扩散油,阻燃ABS树脂冲击强度较未添加者有所提高,但对其他性能影响不大;
  ④结合生产实际成本考虑,最佳的装饰材料ABS阻燃配方是溴系阻燃剂(四溴双酚A)与三氧化二锑质量比为2:1,即溴系阻燃剂为10份,三氧化二锑为5份,增韧剂WD-132约为15份时候,配方的整体效益最佳。
  参考文献:
  [1]王崇高.高流动、高韧性阻燃ABS的研制[J].塑料工业,2005(12):60-62.
  [2]宋湘怡,吴水珠,赵建青,等.阻燃PC/ABS共混体系的动态力学分析[J].合成材料老化与应用,2009(4):12-15.
  [3]彭扬.阻燃耐候ABS研究[J].合成材料老化与应用,2000 (4):31-35.
  [4]赵文聘,徐长旭,黄海清,黄平,徐丽芳,等/阻燃ABS的配方及工艺研究[J].塑料科技,2002(6):11-13.
 
 
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