聚碳酸酯(PC)是一種幾乎無色的熱塑性樹脂,它具有高玻璃化轉(zhuǎn)變溫度和熱變形溫度、無定形、無毒、高透明度等特點。
PC阻燃劑具有優(yōu)異的沖擊性能、電性能、光學(xué)性能、抗蠕變、尺寸穩(wěn)定性等,廣泛應(yīng)用于汽車工業(yè)、儀器儀表、媒體數(shù)據(jù)光盤、電照明等領(lǐng)域。
pc阻燃劑具有優(yōu)異的電絕緣性、高耐熱性和尺寸穩(wěn)定性,并且還具有一定的阻燃性,屬于自熄工程塑料。
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廣泛應(yīng)用于汽車和電子產(chǎn)品的塑料零件,關(guān)于pc阻燃劑的阻燃等級要求,許多制造商要求達(dá)到UL94V-0級并保持良好的透光率。
為了保持PC的原始透明度,以及進(jìn)行阻燃改性,選擇阻燃劑尤為重要。早期,用于pc阻燃劑是含鹵素阻燃劑,主要是含溴阻燃劑,溴化pc阻燃劑在改性制備過程和后期注射成型過程中不穩(wěn)定,這可能是由于高溫下從阻燃劑下游分離的酸性小分子引起PC的降解反應(yīng)。
此外,溴pc阻燃劑在燃燒過程中會產(chǎn)生大量有毒和腐蝕性氣體,這將導(dǎo)致火災(zāi)現(xiàn)場有毒煙霧的危害,因此,無鹵阻燃劑相繼取代鹵素阻燃劑作為pc阻燃劑的添加劑。
無鹵阻燃體系主要包括磷、硅、芳香族磺酸鹽、硼、聚合物/無機(jī)納米復(fù)合技術(shù)以及其他無機(jī)阻燃劑。
聚碳酸酯具有一定的阻燃性,極限氧指數(shù)(LOI)約為26%,阻燃水平僅為UL94 V-2,無法滿足高或極高阻燃水平的要求,目前,能達(dá)到UL94 V-0阻燃水平并保持PC樹脂透明度的產(chǎn)品很少,且價格昂貴,市場拓展有限,一些常見的含溴化合物是PC的高效添加劑阻燃劑。
其中,與溴和磷復(fù)配的阻燃劑具有優(yōu)異的協(xié)同效應(yīng)。隨著對環(huán)境保護(hù)的關(guān)注,鹵代阻燃劑逐漸退出舞臺,目前,用于阻燃的pc阻燃劑主要包括有機(jī)磷系、有機(jī)硅系、磺酸鹽、膨脹型(磷氮)阻燃劑等。
這些無鹵阻燃材料因其對環(huán)境的友好而備受關(guān)注。它們大多為凝聚相阻燃劑,具有催化PC交聯(lián)和碳化的阻燃功能,而氣相阻燃劑的貢獻(xiàn)很小。
pc阻燃劑添加0.2%-0.5%可以使PC達(dá)到V0而不影響透明度,但可能需要輔助防滴劑,而傳統(tǒng)的PTFE防滴劑對透明度有一定影響;另一種是全氟磺酸鹽。全氟磺酸鹽具有優(yōu)異的阻燃效果,只有0.06%-0.1%的添加量才能使PC達(dá)到V0水平,對透明度幾乎沒有影響。
一般來說,單獨(dú)使用有機(jī)硅阻燃劑的阻燃效果不是很好,它經(jīng)常與磺酸鹽結(jié)合使用來制造PC薄膜材料,這比單獨(dú)使用兩種類型的阻燃劑要好,此外,硅酮具有一定的防滴效果。