论文部分内容阅读
ABS树脂具有优异的性能,是应用最广的工程塑料之一,然而其极限氧指数仅约为18%,在空气中容易燃烧。卤系阻燃剂是纯ABS树脂的主要阻燃体系,其用量少,阻燃效果好,且价格适中,所制得ABS阻燃产品具有较好的力学性能,但存在燃烧时产生大量黑烟和有毒的卤化氢气体,易产生致癌物质等缺点。随着欧盟WEEE指令和RoHS指令的颁布实施,使得卤系阻燃剂受到严重冲击,越来越多的研究者致力于开发和研制无毒或低毒、阻燃效率高和发烟量少的新型ABS树脂无卤阻燃体系。硅系阻燃剂具有低燃速、低释热、防滴落的优异阻燃性、能赋予基材良好的加工性和优良的力学性能,特别是低烟、低CO生成量对环境友好而备受人们重视,其中发展最快的是有机硅树脂(即聚硅氧烷)。本文在酸催化剂的作用下,以烷氧基硅烷为原料,采用水解缩合法成功地制备了甲基苯基硅树脂阻燃剂,探讨了反应时间、水量、滴加方式等因素和不同的反应方法对硅树脂热稳定性、分子量方面的影响,得出了适宜的反应条件即反应时间2h、反应温度80℃、水量5-10倍水、正滴加、催化剂为乙酸、封端时间45min。热稳定性最好的甲基苯基硅树脂1000℃气氛保护下的热失重仅为26.03%,重均分子量为16418,其良好的热稳定性和在燃烧过程中促使体系成炭是阻燃的关键。首次将制备的硅树脂阻燃剂和与苯磺酰基苯磺酸钾(KSS)复配的硅树脂阻燃剂添加到ABS树脂中,研究了其对ABS树脂的阻燃效果和物理机械力学性能的影响。随着硅树脂阻燃剂用量的增加,ABS树脂的极限氧指数、热稳定性、热变形和维卡软化点温度有了一定的提高,ABS树脂的力学性能有所下降,下降最为明显是冲击强度,同时熔融指数也有所下降,但并不影响树脂的任何加工性能。将甲基苯基硅树脂与0.5%KSS复配的阻燃剂添加到ABS树脂中,与添加等量的硅树脂阻燃剂相比,ABS树脂的极限氧指数提高了约一个百分点,热稳定性有所增加,热变形和维卡软化点温度基本未变,熔融指数略有增加,力学性能略有下降。当20%的硅树脂与0.5%KSS复配的阻燃剂通过熔融共混添加到ABS树脂中时,ABS树脂的热稳定性明显提高,极限氧指数达到了22.8%。与纯ABS树脂相比,极限氧指数提高了30.3%,热变形温度提高了2.5℃,维卡软化点温度提高了4.8℃,但冲击强度下降了53.4%,拉伸强度下降了32.1%,断裂伸长率下降了43.1%,弯曲强度下降了34.7%,挠度下降了40.6%。