微胶囊化红磷基三元协效阻燃PC/ABS合金的制备与性能

摘要

以钛酸四丁酯水解反应原位生成的TiO₂包覆微胶囊红磷（microcapsulated red phosphorus,TDP）为主体阻燃剂，开展PC/ABS合金的协效阻燃研究。以PC/ABS阻燃复合材料的LOI值、UL-94等级为主要考察指标，筛选并确定较适宜的TDP基三元协效复合阻燃剂及其质量配比为TDP∶ZnO∶DOPO=16∶4∶5。燃烧特性、阻燃性能和力学性能等测试、分析结果显示，随TDP/ZnO/DOPO添加量的增大，PC/ABS阻燃复合材料的着火时间（TTI）、热释放速率峰值（PHRR）、总热释放量（THR）、平均有效燃烧热（AEHC）、CO₂释放量峰值等燃烧特性数值均下降，阻燃性能（LOI值、UL-94等级）提升，但弯曲强度、拉伸强度均稍有下降。综合考虑，认为较适宜三元协效复合阻燃剂添加量为5%（质量分数），此时，PC/ABS阻燃复合材料的LOI值为28.6%、UL-94等级为V-0级；相较于PC/ABS合金，PC/ABS阻燃复合材料的TTI、PHRR、THR、AEHC、CO₂释放量峰值分别下降了27.27%、21.62%、22.10%、5.95%、25.97%，弯曲强度、拉伸强度分别下降了19.65%、13.26%。对三元协效复合阻燃剂的阻燃作用机制进行了初步探讨，认为TDP/ZnO/DOPO对PC/ABS合金的阻燃是DOPO的气相阻燃、TDP和ZnO的凝聚相阻燃两种作用机制协同作用的结果。

关键词

微胶囊化红磷 / 氧化锌 / DOPO / PC/ABS合金 / 阻燃