聚對苯二甲酸丁二酯(PBT)是一種結晶性飽和聚酯,具有十分優良的綜合性能,被廣泛地應用于電子電器、汽車工業等多個領域。但在實際生產中,PBT材料作為原料使用時仍然暴露出較多的問題:PBT材料阻燃性差,在空氣中易燃,且燃燒時會釋放出大量濃煙及有毒氣體。
目前常見的用于PBT材料的阻燃劑,包括鹵系阻燃劑和無鹵阻燃劑。
1、添加溴系阻燃劑
鹵系阻燃劑主要包括溴系阻燃劑,如十溴二苯醚(DBDPO)、溴化環氧樹脂(BER)、雙(三溴苯氧基)乙烷等。
舉例來講:添加10%-15%的溴素阻燃劑,3%-5%的三氧化二銻可使含30%玻纖的PBT達到UL94 V-0級別,氧指數可達27%-29%。使用添加型阻燃劑必須要注意在PBT和PET中的分散性,易滲出性,以及對聚酯的光澤、機械強度的影響。
2、添加含溴磷酸酯
常用的是三(二溴苯基)磷酸脂(TDBPPE),由于同一分子中含有Br、P元素,因此具有鹵一磷協同效應。在PBT及PET中阻燃效率甚高。這里要注意的是在阻燃處理中常添;三氧化二銻來協效,如果作氧指數測試,那么極限氧指數會有增加,但在富氧的測試環境中,Sb與P似乎會有一種互相對抗的作用。因此,用UL94垂直燃燒法來評價體系的難燃性能是最合適的。
3、阻燃PET用作阻燃纖維與織物
通常有兩種方法:其一是用六溴環十二烷對PET織物作阻燃后處理。這種織物可作窗簾、幕布、包墻布等室內裝飾用布。由于是后整理方法處理,阻燃劑易滲出,織物手感和阻燃耐久性會遜色一些。其二是用共聚阻燃改性。這些反應型阻燃單體主要是含溴芳香族化合物、含芳基氧化膦化合物、含溴代芳香基氧化膦化合物等。由于是阻燃元素成為齊聚物分子中心的一部分,所以具有阻燃效果長久、手感好、耐光等優點,是當今我國PET阻燃纖維和織物的主要阻燃方法。
4、一些新穎的改性方式
除上述論及的傳統阻燃劑,目前關于PBT材料阻燃改性還有一個較為新穎的研究方向,即在不改變PBT材料加工性能的前提下,往其中加入少量的納米填料。該方法可以在保證PBT材料的加工性能的前提下,有效地改善PBT材料的阻燃性和抗滴落性能。
目前用于PBT材料阻燃性改性的納米復合材料,包括碳族納米復合材料和納米金屬氧化物聚合物,其中碳族納米復合材料包括錳鈷氧化物/石墨烯(MnCo2O4-GNS)雜化物;另外還有PBT材料中加入各種改性碳納米管復合材料等方式。此外,添加三氧化二銻(Sb2O3)也是一種有效的改進PBT阻燃性的方式。
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