阻燃聚苯乙烯復(fù)合材料的制備及其阻燃性能研究.pdf

1、聚苯乙烯(PS)具有優(yōu)異的抗水、防潮性能，電絕緣性，加工流動性，易著色，剛性好以及耐化學(xué)腐蝕等特性，而且質(zhì)輕、高硬度、透光率可達90％以上，是一種用途非常廣泛的通用塑料。廣泛應(yīng)用于音像制品、室內(nèi)裝飾器件、車輛船舶零部件、電訊電器零部件及建筑材料等各個方面。
　　 然而，PS易燃且燃燒時熔滴現(xiàn)象嚴(yán)重，限制了其在有防火要求領(lǐng)域的推廣使用。因此，對PS進行阻燃改性，可以極大的拓展PS應(yīng)用領(lǐng)域。在PS阻燃改性中溴類阻燃劑是用量最大的一類

2、。然而傳統(tǒng)的溴系阻燃制品燃燒時容易產(chǎn)生毒性非常高的多溴代的二苯并二惡烷(DBDO)及多溴代的二苯并呋喃(DBDF)，歐盟已在2006年7月1日已經(jīng)開始實施RoHS禁令，嚴(yán)格限制多溴二苯醚(PBDE)、多溴聯(lián)苯(PBB)的市場使用。
　　 新型無鹵阻燃技術(shù)得到長足的發(fā)展，同時，含鹵阻燃劑也有了深入的研究?，F(xiàn)在已經(jīng)投入社會使用的新型鹵系阻燃劑主要是十溴二苯乙烷(DBDPE)。該阻燃劑環(huán)保高效，燃燒和熱裂解時不會產(chǎn)生有毒的DBDO及D

3、BDF。十溴二苯乙烷不但沒有損失溴系阻燃劑的阻燃性能，而且具有優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，低滲出和低遷移能力，還可以提高材料的沖擊強度。十溴二苯乙烷作為新一代的溴系阻燃劑，因為分子中沒有苯醚鍵，所以在燃燒時不生成上述有毒物質(zhì)，符合環(huán)保要求。
　　 三氧化二銻(Sb2O3)是溴系阻燃劑最常用的輔助阻燃劑。本課題利用DBDPE和Sb2O3阻燃體系制備了PS/Br-Sb阻燃復(fù)合材料。該體系雖然有少許熔滴出現(xiàn)，但阻燃性能優(yōu)異。
　　

4、 本課題選用了價廉、無毒的硼酸鋅（ZB）、熱塑性粉狀酚醛樹脂(PF)和Sb2O3共同作為輔助阻燃劑，與DBDPE協(xié)同阻燃PS，制成PS/Br-Sb/ZB/PF阻燃復(fù)合材料，擬達到阻燃、抑煙、無燃燒熔滴之目的。
　　 本研究采用熱重分析(TGA)、X射線衍射(XRD)、掃描電鏡(FESEM)、能譜(EDS)、水平垂直燃燒(UL-94)和極限氧指數(shù)(LOI)等方法對PS/Br-Sb和PS/Br-Sb/ZB/PF兩類復(fù)合材料的熱穩(wěn)定

5、性、阻燃性能及燃燒成炭進行了表征和測試，并討論了阻燃和抑煙機理。
　　 結(jié)果表明:PS/Br-Sb和PS/Br-Sb/ZB/PF復(fù)合材料都通過氣相和固相雙重阻燃。在30％添加量的情況下，LOI測試方面:PS/Br-Sb(70/20/10 wt.％)可達到27.2％，PS/Br-Sb/ZB/PF(70/15/10/5 wt.％)則達到25.6％;UL-94測試均達到V-0級，前者有少許熔滴，后者熔滴現(xiàn)象消失，煙濃度更小;殘存率則分