新型非對稱雙螺桿擠出機下ABS無鹵阻燃復合材料的研究.pdf

1、ABS樹脂(Acrylonitrile–Butadiene–Styrene)具有優(yōu)異的機械性能、綜合力學性能、電性能和耐化學腐蝕等優(yōu)點，其在電器鄰域或汽車零部件鄰域等的廣泛應(yīng)用使其成為了四大通用工程塑料之一。然而，由于ABS的易燃性卻限制了其更為進一步的應(yīng)用。
　　本論文介紹了聚合物燃燒機理，在燃燒機理的基礎(chǔ)上分析了多種“添加型”阻燃劑與“反應(yīng)型”阻燃劑的阻燃機理。通過研究膨脹型反應(yīng)阻燃劑，制備了ABS無鹵阻燃復合材料，通過對材料

2、力學性能、熱穩(wěn)定性能及燃燒性能的研究，探討了無鹵阻燃ABS的阻燃機理，主要研究工作如下：
　　1.通過分別在傳統(tǒng)對稱雙螺桿擠出機與新型非對稱雙螺桿擠出機下制備ABS無鹵阻燃復合材料探討新型非對稱雙螺桿擠出機聚合物加工性能的優(yōu)異性。從定性和定量的分析，相同配方材料下，新型擠出機ABS/IFR阻燃復合材料的力學性能和阻燃性能都明顯優(yōu)于傳統(tǒng)擠出機，同時在總體均勻度方差實驗中也改善了不少?？梢酝茢喑鲂滦头菍ΨQ雙螺桿擠出機基于其混沌混合機理

3、，在高分子功能材料加工方面相比傳統(tǒng)對稱雙螺桿擠出機具有更為優(yōu)異的加工效率和混合均勻性。
　　2.以聚磷酸銨（APP）和季戊四醇（PER）作為阻燃劑，硬脂酸鋅（ZnSt）作為分散劑，通過硅烷偶聯(lián)劑KH-570改性后制備改性阻燃劑，并利用EVA進行包裹，實驗中還利用水接觸角法表征了EVA包裹改性阻燃劑的程度。由實驗可知，在相同阻燃劑添加量的前提下，ABS/EVA/IFRC阻燃復合材料的有限氧指數(shù)明顯高于ABS/EVA/IFR阻燃復合材

4、料，且綜合力學性能也有所上升。當阻燃劑添加量為30％時，ABS/EVA/IFR阻燃復合材料無法達到V-0級別，但ABS/EVA/IFRC阻燃復合材料可達到燃燒V-0級別。此外，通過熱重分析也可以看出ABS/EVA/IFRC復合材料相對ABS/EVA/IFR復合材料而言擁有更高的殘?zhí)苛?。所有的測試結(jié)果都表現(xiàn)出IFRC系統(tǒng)對比IFR系統(tǒng)有更為優(yōu)異的性能，這一點也再一次從SEM電鏡圖中可以看出。
　　3.利用十六烷基三甲基溴化銨(OTA

5、B)對伊利石（ILT）進行表面改性處理，制備有機改性伊利石（OILT）作為ABS/IFR復合材料的阻燃協(xié)效劑。通過萬能試驗機，極限氧指數(shù)（LOI），垂直燃燒UL-94測試以及熱失重分析對ABS/IFR復合材料的力學性能、燃燒性能和熱穩(wěn)定性能進行分析。實驗結(jié)果表明低填充量的改性伊利石有助于改善復合材料的力學性能和燃燒性能，當有機改性伊利石添加量為1%時，復合材料的最終殘?zhí)苛亢蜔岱€(wěn)定性能都有所上升，并能夠有效作為阻燃協(xié)效劑改善材料的燃燒性能

6、。通過對復合材料SEM電鏡圖的分析也可以推斷出有機改性伊利石與樹脂基體之間的相容性明顯得到了改善。因此，1%添加量的有機改性伊利石能夠有效作為ABS/IFR復合材料的協(xié)效阻燃劑。
　　4.研究了過氧化二異丙苯（DCP）用量對ABS/EVA無鹵阻燃復合材料體系的流動性能、力學性能、阻燃性能和熱穩(wěn)定性能的影響。結(jié)果表明：隨DCP用量的增加，ABS/EVA阻燃復合材料體系的交聯(lián)密度先增大后減小，而熔體流動速率呈先減小后增大的趨勢。適量的