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行业动态
怎样实现聚碳酸酯PC阻燃还透明?——阻燃剂推荐
2025-07-03
一、磺酸盐系阻燃剂
磺酸盐阻燃剂归属于碱土金属盐,对PC制品的阻燃高效,常见的品种主要包括2,4,5-三氯苯磺酸钠(STB)、苯磺酰基苯磺酸钾(KSS)、全氟丁基磺酸钾(PPFBS)。STB含有氯元素,常用于非透明PC体系里。

磺酸盐阻燃剂阻燃机理:磺酸盐在300~500℃会降解生成可以促进PC交联成炭的SO2气体,这一温度区间与PC的降解温度相对应,这类成炭交联主要通过促进PC的异构化和Fries重排来完成。

苯磺酰基苯磺酸钾(KSS),KSS应用较普遍,加入0.05%-0.1%就可以使PC的氧指数从27%提升到37%左右,且也不会影响PC的透明性。可是单独使用不可以使薄壁制件(厚度≤2.5mm)的阻燃性做到UL94V-0级。具体应用时常与聚硅氧烷复配,若一起再倒入少量含氟聚合物可让材料阻燃性更好。

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二、有机硅类阻燃剂
硅系阻燃剂分成无机硅系和有机硅系,无机硅系阻燃剂对PC的韧性影响严重,应用比较少。有机硅系阻燃剂通常是聚硅氧烷和聚硅氧烷衍生物。

硅系阻燃剂阻燃机理为∶硅系阻燃剂在高温下易迁移到材料表面,生成—Si—O—或—Si—C—结构,这类结构在材料表面能够起到隔热和阻燃作用,同时这类多孔结构可以吸附燃烧过程的烟和毒气,具有低烟、低毒的效果;除此之外,硅系阻燃剂也有推动成炭作用。

苯基硅氧烷除去可以促进PC的异构化和Fries重排而促进成炭外,也会与Fries重排生成的酚羟基反应,形成含苯基的交联成炭的醚结构。

适用PC阻燃的聚硅氧烷从在结构上可分为线形和支链形2种,当中线形聚硅氧烷阻燃PC的流动性好,冲击强度高,加工性及可回收性好;支链形聚硅氧烷阻燃PC更易交联成炭,阻燃效果很好,且烟雾及有毒气体生成量较小。

硅氧烷阻燃剂大部分添加量为1.5-4wt%,可以达到UL94V-0(1.0-1.5mm),可让PC的透光率控制在87%左右。

大部分的硅系阻燃剂都以物理加入的形式添加,这就需要硅氧烷中苯基成分高,与PC相容性好;还有种方式就是在PC聚合过程中导入硅氧烷单体,产生PC-硅氧烷共聚物,即硅共聚PC。硅共聚PC不但具有良好的阻燃性能,还具有非常好的流动性和低温韧性。

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