低烟阻燃PC_ABS合金的研究

低烟阻燃PC_ABS合金的研究 高分子材料科学与工程研讨会 低烟阻燃PC,ABS合金的研究 徐鸿1王硕‘向明2金春子3 (1(中油吉化集团公司精细化工技术中心，吉林132021;2(四川大学高分子研究所，成都610065; 3(中油吉化集团橡塑制品有限责任公司，吉林132021) 摘要研究了阻燃齐j、改性剂以及加r工艺条件对PC,l啦s合金专用料性能的影响(制备了低烟阻燃ec,IIBs合金专用料。测试结果 表 关于同志近三年现实表现材料材料类招标技术评分表图表与交易pdf视力表打印pdf用图表说话 pdf 明，专用料抑烟阻燃性能优异(综合性能良好， 可满足铁路和城市地铁客车等对低烟阻燃ABS专用料的的要求( 关键词Pc,^B合 金，抑烟(阻燃 引言 PC，ABS合金是一种性能比较理想的合金材料，被广泛应用在汽车、通讯、电动工具外壳、 矿工安全帽、电器产品等领域。这种合金材料综合了PC和ABS两种树脂的许多优点， 体粘度低，加工流动性好，热变形温度高，综合力学性能优良等优点。低烟阻燃PC,具有熔 ABS合金 主要应用于高档铁路客车的内部装饰板等，替代玻璃钢材料，减轻车身重量，有利于铁路客 车提速，满足车内装饰的美观，随着铁路和城市地铁客车的快速发展，该产品的需求将呈现 逐渐增长的趋势，潜在的市场较为广阔【1(3J。( 1实验部分 1(1主要原料 ABS:0215A，吉化合成树脂厂;PC:K1300(日本帝人公司;其他助剂:工 业级，市售。 ，1(2主要设备 双螺杆挤出机:TE一50型，L,D=40，南京科亚实业有限公司;高速混合器:SHR一10A型，张 家港亿利机械有限公司。 1(3试样制备 将聚碳酸酯(PC)、ABS树脂、阻燃剂、改性剂及其它助剂按一定比例首先在 高速混合器 内进行初步混合，然后将初混物料送入双螺杆挤出机内进行熔融共混，经冷却、切粒，制得PC,ABS合金专用料。 (1(4性能测试 熔体流动速率按3682--89测试;拉伸性能按ASTM638测试;悬臂梁冲击强度按ASTM256 测试;弯曲性能按ASTM790测试;维卡软化温度按GBl633089测试;氧指数GB2406--93 测试。 按 2结果与讨论 2(1、阻燃剂添加量对PC,ABS合金性能的影响 采用复合阻燃抑烟体系，考察阻燃剂用量对 PC,ABS合金性能的影响。由表1可知，随着阻 燃剂用量的增加，PC,ABS合金的阻燃性能明显提高;拉伸强度、弯曲强度、弯曲模量呈上升 的趋势:而冲击强度、断裂伸长率逐渐降低。这是因为在PC,ABS合金中添加阻燃剂后，使整 个材料体系中橡胶相相对含量降低，受冲击时产生的裂纹少，所产生的裂纹又得不到橡胶粒 子的及时终止，因此裂纹很快成长为裂缝，材料快速破坏改性剂对PC,ABS合金性能的影响。 519 高分子材料科学与工程研讨会 75 75 75 75 PC,份 25 25 25 25 阻Aas,份 20 10 18 25 燃剂用量,份 拉 58(69 59(04 60(76 63(38 伸强度MPa 91(25 93(70 95(97 85(12 弯曲强度MPa 3340(4 3456(5 3508(7 3757(8 弯曲模量MPa 316(5 510(8 428(3 237(5 冲击强度J,m 226(72 92(71 91(92 58(69伸长率, 31(6 25(9 30(3 32(1 氧指数, 2(2改性剂品种及用量对PC,ABS合金冲击强度的影响 为了改善PC与ABS的相容性和树脂 与添加剂之间的相容性，在体系中引入了改性剂。表2 中列出了不同改性剂及不同用量下PC,ABS合金的冲击强度变化。 表2不同 PC,ABS合金冲击强度的影响改性剂及用量对 从表2中数据可知，引入改性剂后产品的冲击强度得到大幅度的提高，尤其是在合金中引 入改性剂A和B后，在其加入量为3,时，冲击强度达N500J,m以上。 2(3加工温度对PC,ABS合金性能的影响 600 500 { o 400 蜊 强300 懵 言200 瘩 l? 0 240 210 220230250260 温度 图l加工温度对PC, ABS合金缺口冲击强度的影响 520 高分子材科科学与工程研讨会 从图l中可看出，加工温度存在最佳值，温度过高，物料在挤出过程中发生降解反应，温 度过低。(低于210?)，熔融塑化效果不好，组份之间分散不均匀，严重影响产品的力学性能， 特别是产品的冲击性能。因此加工温度为220(240?较佳。 2(4双螺杆挤出机螺杆转速对PC,ABS合金性能的影响 700 600 基500 蜊400 颧 佰300 是 昙200 100 0 O 50 100 150 200 250 300 350 400 450 n)螺杆转速(rpm,rai 图2螺杆转速对PC，ABS冲击强度的影响 从图2中可以看出，挤出 机加工温度一定时，螺杆转速对PC,ABS合金的物理性能有很大影 响。螺杆转速由100--350rpm,min变化过程中，产品的冲击强度呈直线上升，当螺杆转速继续 提高时，冲击强度开始下降。这是由于随着主机转速提高，剪切力逐渐增强，使组份之间分 散达到均化，有助于冲击强度的提高，当主机转速过高时，强大的剪切力，反过来造成产品 的降解，从而使其性能严重降低。因此在PC,ABS合金加工中螺杆转速以350-400rpm,min为 宜。 2(5低烟阻燃ABS专用料的性能 本实验制得的低烟阻燃 PC,ABS专用料的性能见表3。 表3低烟阻燃PC,ABS合金专用料性能 从表3可知，本实验制得的低烟阻燃PC,ABS专用料抑烟阻燃性能优异，综合性能良 好， 能够满足铁路和城市地铁客车等对低烟阻燃PC,ABS专用料的的要求。 3结论 (I) 在Pc,ABS合金中加入复合阻燃剂和复合改性剂，可有效的提高阻燃性能和力学性能; 复合阻燃剂用量为18,时，氧指数可达到30,，复合改性剂添加量为2,时，产品的冲击强 度就可达400J,m以上。 (2)加工条件对PC,ABS合金专用料性能有较大影响，本实验中专用 料加工最佳工艺条件为螺 杆转数350-400rpndmin、加工温度220-240?。 521 高分子材料科学与工程研讨会 (3)开发出的低烟阻燃PC,ABS专用料抑烟阻燃性能优异，综合性能良好，能够满足铁路和城市 地铁客车等对低烟阻燃PC,ABS专用料的要求。 参考文献 [1]欧育湘(实用阻燃技术(塑料，2004(1):49 [2]方晨鹏，陈日新，杨辉(高强耐热阻燃PC,ABS塑料合金研究(材料科学与工程学报(2004， 22(6):875-877 [3]戈明亮(阻燃Pc,ABS塑料合金的研究与应用进展(塑料科技，2005(6):57 RESEARCHONTHE SMOKE RET脚ANT FLAME SUPPRESSANTANDMODIFICATION OF PC,ABS ALLOY Xu Jin Chunzi’ Wang Mingz Hon91Shuo‘Xiang Center JilinChemical (1(Fine ChemistryTechnology Corporation ofCNPC，Jilin Group Institute meterial，Sichuan 132021，China;2(Research 610065，China; ofPolymer University,Chengdu 3(Rubber And Plastic Produces Jilin Chemical ofCNPC，JilinCompany Group Corporation 132021，China) effect fire the condition Abstract The ofand of high-efficiency compounding retardant，modifier twin-screw extruder in has been smoke flame retardent modification of and studied(The PC,ABS suppressant test and PC,ABS which of train has been prepared(The the satiafy requirements Underground shows that flame and and smoke in the the good retardancy compound comprehensive suppression is excellent(property PC,ABS smoke flame retardance Keywords alloy suppression 522