一文全概括！解密ABS阻燃技巧，適用阻燃劑

ABS阻燃劑的種類

1 有鹵阻燃劑

溴系阻燃劑：有鹵阻燃劑主要指溴系阻燃劑。溴系阻燃劑分為以下幾類:

（a）多溴二苯醚類：多溴二苯醚類有八溴二苯醚和十溴二苯醚等，這類阻燃劑效率高、用量少，產(chǎn)品具有良好的力學性能，且價格適中。但這類阻燃劑不符合RoHS禁令，屬于非環(huán)保產(chǎn)品，現(xiàn)在已禁用。

（b）十溴二苯乙烷（DBDPE）：由于含有非游離溴，不屬于多溴二苯醚類，燃燒時不產(chǎn)生多溴聯(lián)苯類及多溴聯(lián)苯醚類等RoHS禁令嚴禁使用的物質(zhì)。

其成本與十溴二苯醚相當，且安全性評估表明， DBDPE屬于低毒、無刺激性阻燃劑，對眾多體內(nèi)遺傳基因的作用呈陰性，重復劑量毒性也很低，可替代多溴二苯醚類作為ABS的阻燃劑。

此外，銻系阻燃劑是一種重要的阻燃增效劑。 可單獨使用亦可復合使用，尤其是在與鹵系阻燃劑并用時可大大提高鹵系阻燃劑的效能，是鹵系阻燃劑中不可缺少的協(xié)同劑。其主要品種有Sb₂O₃， Sb₂O₅及銻酸鈉(NaSbO₃ ?1/4H₂O)等。

（c）溴化環(huán)氧樹脂：溴化環(huán)氧樹脂指由四溴雙酚A合成的環(huán)氧樹脂，具有優(yōu)良的熔融流動性、較高的阻燃效率、優(yōu)異的熱穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性，且有較好的物理力學性能，是一種理想的ABS阻燃劑。

氯化聚乙烯(CPE)阻燃劑：CPE外觀為白色粉末，溶于芳烴和鹵代烴，不溶于脂肪烴，在170℃以上分解，放出氯化氫氣體。

由于CPE分子結構中不含不飽和雙鍵并接入含氯基團，且氯原子是沿著聚乙烯鏈無規(guī)分布， 因此具有穩(wěn)定化學結構，優(yōu)良的耐熱老化性、耐寒性、耐候性、耐化學藥品性、耐臭氧性和電絕緣性。

CPE作為一種彈性體聚合物，與多種高聚物具有良好的相容性，可作為ABS 、PVC 、PP 、PE 、PS 等的改性劑。同時由于CPE含有鹵素，具有阻燃性， 可作為第二阻燃劑使用，而且CPE的價格比ABS低， 因此CPE是阻燃ABS改性的理想選擇。

CPE與Sb₂O₃的協(xié)同阻燃效應：在ABS與復合阻燃劑DBDPE/Sb₂O₃ 的材料中加入CPE，復合材料的氧指數(shù)會升高，熱釋放速率、 有效燃燒熱、質(zhì)量損失速率有所降低，說明CPE具有阻燃作用，可以作為第二阻燃劑使用。

加入CPE之后，復合材料的沖擊強度大幅度提高，說明CPE和 Sb₂O₃之間存在協(xié)同效應。此外，加入CPE/Sb₂O₃后， 復合材料的生煙速率可顯著降低，說明 CPE/Sb₂O₃對于ABS還具有很好的抑煙作用。

2 無鹵阻燃劑

氫氧化鋁與氫氧化鎂：氫氧化鋁和氫氧化鎂是兩種常見的無機填料型阻燃劑。其特點是無鹵、抑煙、價廉。

其阻燃機理基本相同，都是以凝聚相阻燃機理(即高 溫下氫氧化鋁在ABS表面形成凝聚相，隔絕了空 氣，阻止熱傳遞、降低可燃性氣體釋放量: 氫氧化鎂/ABS復合材料燃燒時，表面結成致密炭層。

而形成的炭層能阻隔燃燒熱向未燃燒部分反饋以及分解產(chǎn)物向火焰區(qū)的擴散燃燒，起到隔熱、隔質(zhì)作 用，能夠有效地降低材料的熱釋放速率，延緩材料的燃燒)和冷卻機理(即阻燃劑發(fā)生吸熱脫水、相變、分解或其他吸熱反應，降低聚合物表面和燃燒 區(qū)域的溫度，防止熱降解，進而減少可燃性氣體的 揮發(fā)量，終破壞維持聚合物持續(xù)燃燒的條件)兼有。但單獨添加用量大，對樹脂的力學性能改變較大，故一般不常用這兩種阻燃劑作為主阻燃劑使用。

包覆紅磷：包覆紅磷只含阻燃元素磷，其阻燃效率比其他含磷阻燃劑高。其阻燃機理是以凝聚相阻燃為主， 即高溫下包覆紅磷在ABS表面形成凝聚相，隔絕了空氣，阻止熱傳遞，降低可燃性氣體釋放量，從而達到阻燃目的。但單獨使用包覆紅磷阻燃ABS的效果并不明顯，而與其他協(xié)效劑并用可得到較好的阻燃效果。研究發(fā)現(xiàn)，當包覆紅磷用量為9%， 氫氧化鋁用量為20%時，可得到力學與阻燃性能都 比較理想的協(xié)效環(huán)保阻燃型ABS。

磷氮復合阻燃劑：含氮阻燃劑主要以分解過程中形成氮等不燃性氣體，稀釋和沖淡可燃性氣體或覆蓋于材料表面而阻燃。其常見的有三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸鹽 (MCA)、三聚氰胺焦磷酸鹽等。

以磷、氮為主要組分的膨脹型阻燃劑成為ABS無鹵阻燃中，當磷化合物加入氮之后可以形成磷-氮阻燃劑， 由于氮化合物受熱 后放出N₂、CO₂、NH₃、H₂O等氣體，這些不易燃燒的氣體阻斷了氧的供應，實現(xiàn)了阻燃增效和協(xié)效的目的。