阻燃PC聚碳酸酯.pptx

阻燃PC聚碳酸酯环塑集团培训讲义酸酯PC特性聚碳酸酯(简称PC)是分子链中含有碳酸酯基的高分子聚合物,根据酯基的结构可分为脂肪族、芳香族、脂肪族-芳香族等多种类型。其中由于脂肪族和脂肪族-芳香族聚碳酸酯的机械性能较低,从而限制了其在工程塑料方面的应用。目前仅有芳香族聚碳酸酯获得了工业化生产。由于聚碳酸酯结构上的特殊性,现已成为五大工程塑料中增长速度最快的通用工程塑料。阻燃PC聚碳酸酯阻燃PC是指通过在PC中加入阻燃剂,使得PC具有不同等级的抗燃烧能力和燃烧自熄灭性能,阻燃PC的阻燃原理就是催化PC在燃烧时快速成炭,从而达成阻燃的目的。阻燃PC广泛应用于电子电器、生活用具、医疗设备及户外运动用具上面。阻燃PC的物理性质聚碳酸酯(PC)无色透明,耐热,抗冲击,阻燃,在普通使用温度内都有良好的机械性能。但不耐紫外光。同性能接近的聚甲基丙烯酸甲酯相比,聚碳酸酯的耐冲击性能好,折射率高,加工性能好。阻燃PC的化学性质1聚碳酸酯耐酸,耐油。聚碳酸酯,不耐强碱。2具有优良的力学性能,高透明,良好的阻燃性。3高的热变形温度,良好的阻燃性,耐磨性。4高的热变形温度;高的介电强度、电绝缘性;良好的阻燃性。PC的阻燃原理聚碳酸酯的阻燃原理就是催化PC在燃烧时的成炭,从而达成阻燃的目的。阻燃原理有:1、催化阻燃系统2、芳香族磺酸盐(酯)3、凝聚相中的自由基抑制剂4、高效气相阻燃剂1、催化阻燃系统催化阻燃系统是指那些在一定条件下能脱水生成强酸的化合物,它们可促进高聚物成炭,但这种作用模式对烃类高聚物效果不佳。不过,如果聚烯烃能在催化剂作用下氧化脱氢而形成水和炭,则不仅燃烧热可大大降低,材料的阻燃性也大为改善,而且燃烧产物只是无毒的水蒸气。例如,%的铬,可使聚丙烯的氧指数提高至27,其机理可能涉及聚丙烯的催化脱氢和成炭。另外,在聚丙烯中加入1%的乙酰丙酮锌和乙酰丙酮钴,可使材料具有自熄性。这类添加剂可能是催化助氧化剂,它们能提高聚合物的成炭率。2、芳香族磺酸盐(酯)一系列无机的和有机的芳香族磺酸盐(酯)被发现是聚碳酸酯(PC)的极有效的阻燃剂,所需用量极低(催化剂量)。例如,%的2?4?5-三氯苯磺酸钠(钾)时,PC的氧指数可达25~35,阻燃级别可达UL94V-0级。这类阻燃剂已在工业上获得应用。芳香族磺酸盐(酯)的高阻燃效能来自它能催化加速PC的热降解,并在材料的燃烧表面形成炭层。3、凝聚相中的自由基抑制剂凝聚相中的表面氧化对于聚合物的高温降解具有十分重要的作用,因为氧能穿透某些燃烧聚合物的表层。因此,凝聚相中的抗氧系统在原则上可能都具有阻燃作用。但是,大多数抗氧剂和自由基清扫剂在高聚物氧化裂解温度下对阻燃不很有效,因为在此温度下,链式氧化反应的链引发阶段速度很快,通常的抗氧剂将被破坏。不过,对位处“燃烧传播”和“燃烧自熄”之间的配方,加入自由基抑制剂可能有利于使燃烧自熄;而对某些阻燃聚合物、抗氧剂也可使材料氧指数有所提高。具有多共轭芳香结构或金属还原剂型的高温抗氧剂,可能对抑制燃烧塑料的表面氧化有效。下述两种化合物由于分子结构中同时具有含卤亚酰胺及受阻酚,故可能同时兼具阻燃作用和抑制自由基的作用。以化合物(Ⅰ)阻燃聚乙烯时,其氧指数比以氯菌酸酐阻燃者(氯含量相同时)有所提高。但要想使抗氧剂发挥高效阻燃作用,必须设计耐高温的抗氧系统。4、高效气相阻燃剂有人认为,有些在气相中释出HCl和HBr的阻燃系统,可能基本上只是发挥物理作用。例如,三(二氯异丙基)磷酸酯用于阻燃聚氨酯泡沫塑料。另外,三氯化锑是通过化学作用抑制自由基反应的;但对烃的燃烧肯定存在一些更有效的燃烧抑制剂,如羰基铁、四乙基铅、二氯二氧化铬等,它们的阻燃效率至少比三氯化锑高出一个数量级。例如,为使己烷—空气混合物燃烧速度降低30%,%%,%%,即后两者仅为前两者的1/10左右。特别是,在氢氧焰中质量分数为1×10-6的Mg、Cr、Mn、Sn或U盐,即是有效的气相中自由基结合的催化剂。但这类试验表明,比现有阻燃系统效率高出一两个数量级的气相阻燃剂是可能找到的。