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無鹵PBT不同高分子材料的降解機制
發布時間:2013-07-19        瀏覽次數:1076        返回列表

  大家需要做的是無鹵PBT阻燃材料,那么肯定要對不同高分子材料的降解機制有基礎的認識,這樣才能夠選擇相應的阻燃劑與高分子材料配合,使阻燃劑發揮的機制與高分子降解過程一致,才能夠大效率的達到阻燃。如同為什么聚烯烴,PA,PC等的無鹵阻燃要好做很多,而ABS,PS等無鹵阻燃要難做很多,正是由于塑料的降解機制造成比較難選擇相應的阻燃劑進行阻燃。

  另外,不同的高分子材料,用氮磷系進行阻燃,為什么有的需要加入炭源,有的不需要加入炭源,是不同高分子組成決定的,如果大家透徹的了解高分子本身的結構性能,將會選擇相應的阻燃體系進行配合。同時,為什么OP1312用于玻纖PA66有不錯的阻燃效果,用于PBT的效果要差很多,而用OP1240阻燃玻纖PBT才有不錯的效果,這也是高分子基材不同造成的,多想想許多許多的為什么,對于體系的理解是會有幫助的。

  對阻燃劑的了解大家都經常說鹵素阻燃相對要好做很多,而非鹵要難做的多。 其實很好理解,鹵素阻燃依靠的是自由基中止以及鹵化銻隔離氧氣達到阻燃,這個阻燃機制基本上對于任何塑料都是的,僅僅是添加數量的多少而已。而且鹵素阻燃劑相對可以選擇的阻燃劑很多 ,一些有機物質接上鹵素元素,基本上能夠達到阻燃效果,需要考慮的僅僅是加工性能以及后期的其它性能。

  相對鹵素的阻燃機制,非鹵的阻燃機制非常受到限制,比如氮磷系膨脹阻燃劑,用于不同的塑料添加的份數不同,另外其機制是依靠酯化膨脹成炭的機制,所以許多填料以及助劑的加入,影響到了其阻燃機制,當然阻燃劑就不能發揮相應的作用。

  舉個簡單的例子,氮磷系膨脹阻燃劑用于普通PP體系非常好阻燃,而用于玻纖增強PP體系則相對要難做出好的阻燃產品,理論上PP的數量減少,應該更好做阻燃,但是結果卻是相反的,為什么呢?很簡單,玻纖作為一種無機材料,雖然本身是不燃的,但它卻破壞了氮磷系膨脹阻燃劑酯化成炭機制。

  無機阻燃劑理論上都是阻燃劑,但是其機制是量變引起質變的機制,所以其機制決定其添加量,決定其應用范圍和方向。無機阻燃劑還有很多很多的無鹵阻燃機理。同樣,如果能夠了解阻燃劑的大致生產工藝,了解阻燃劑可能產生的一些附屬產物,對于可能出現的現象也就能夠合理的解釋了。

  例如,如果對MCA的生產工藝了解的話,那么對于MCA應用于PA中的一些情況就能夠很合理的理解和解釋,相應的就能夠避免可能出現的情況。阻燃劑簡單的數據說明書都是很重要的,可以通過上面的分解溫度,各種物質的含量對阻燃劑有初步的了解和判斷,那樣能夠更好的與塑料配合,得到性能和表觀都不錯的無鹵產品。

  通常我們所見的PBT,PC/ABS,PC有無鹵和有鹵之分.為什么會出現無鹵PBT和有鹵呢!!! 為什么無鹵的價格會比有鹵的貴上許多呢!!

  原來,通常所說的無鹵就是不含鹵素.不含鹵素的制品,一般是阻燃的.因為在生產的過程過是采用的水性阻燃劑,技術要求比較高,并且做出的塑膠制品在燃燒過程中,會出現少許的煙塵.減少了在火災中,被煙塵熏死或窒息而死的概率.

  而有鹵的,采用的是粉性阻燃級,本身加工的技術上沒有水性的高,鎳,溴等會超標,不符合ROHS標準.

  由東北林業大學理學院院長李斌主持開發的成炭發泡劑、高效膨脹阻燃劑,是具有國際水平的無鹵PBT阻燃劑,將此阻燃劑加入到電器產品、大型娛樂和體育場館座椅、包裝材料、環保發泡材料、電纜護套、涂料、特種橡膠等塑料制品后,可大大提高制品的阻燃級別。

  據介紹,目前,要達到UL-94 V-0級的高阻燃級別,國際上一般需要在材料中加入20%-28%的阻燃劑,國內的添加比例一般要在26%-30%左右。而東北林業大學研制的高效無鹵阻燃劑在添加19%-20%的情況下,即可達到UL-94 V-0級,大大降低了產品生產成本。

  現在,國際常用的阻燃劑多為含鹵制品,這類含鹵阻燃材料會在火災發生后產生大量的煙霧和有毒腐蝕性鹵化體,造成二次危害。而無鹵阻燃劑燃燒時不揮發、不產生腐蝕性氣體,被稱為無公害阻燃劑。受成本和性能影響,國際無鹵阻燃劑使用范圍并不廣泛。經過6年艱苦攻關,東北林大科研人員成功解決這一難題,使高效無鹵阻燃劑在達到相同阻燃級別的情況下,比有鹵阻燃劑成本還要低。

  聚對二甲酸丁二醇酯,英文名polybutylene terephthalate(簡稱無鹵PBT),屬于聚酯系列,是由1.4-pbt丁二醇(1.4- Butylene glycol)與對二甲酸(PTA)或者對二甲酸酯(DMT)聚縮合而成,并經由混煉程序制成的乳白色半透明到不透明、結晶型熱塑性聚酯樹脂。與PET一起統稱為熱塑性聚酯,或飽和聚酯。

  PBT為乳白色半透明到不透明、結晶型熱塑性聚酯。具有高耐熱性、韌性、耐疲勞性,自潤滑、低摩

  PBT擦系數,耐候性、吸水率低,僅為0.1%,在潮濕環境中仍保持各種物性(包括電性能),電絕緣性,但體積電阻、介電損耗大。耐熱水、堿類、酸類、油類、但易受鹵化烴侵蝕,耐水解性差,低溫下可迅速結晶,成型性良好。缺點是缺口沖擊強度低 ,成型收縮率大 。故大部分采用玻璃纖維增強或無機填充改性,其拉伸強度、彎曲強度可提高一倍以上,熱變形溫度也大幅提高??梢栽?40℃下長期工作,玻纖增強后制品縱、橫向收縮率不一致,易使制品發生翹曲。

  PBT燃燒鑒別  不易燃燒,燃燒時無液體流下,離開火焰后在5秒鐘內熄滅,(相似于PC)

  PBT加工工藝  PBT又可稱為熱塑性聚酯塑料,為適用于不同加工業者使用,一般多少會加入添加劑,或與其它塑料摻混,隨著添加物比例不同,可制造不同規格的產品。由于PBT具有耐熱性、耐候性、耐藥品性、電氣特性佳、吸水性小、光澤良好,廣泛應用于電子電器、汽車零件、機械、家用品等,而PBT產品又與PPS、PC、POM、PA等共稱為五大泛用工程塑料。

  PBT 結晶速度快,適宜加工方法為注塑,其他方法還有擠出、吹塑、涂覆和各種二次加工成型,成型前需預干燥,水分含量要降至0.02%。

  無鹵PBT塑料加工工藝

  PBT又可稱為熱塑性聚酯塑料,為適用于不同加工業者使用,一般多少會加入添加劑,或與其它塑料摻混,隨著添加物比例不同,可制造不同規格的產品。

  由于PBT具有耐熱性、耐候性、耐藥品性、電氣特性佳、吸水性小、光澤良好,廣泛應用于電子電器、汽車零件、機械、家用品等,而PBT產品又與PPS、PC、POM、PA等共稱為五大泛用工程塑料。PBT 結晶速度快,適宜加工方法為注塑,其他方法還有擠出、吹塑、涂覆和各種二次加工成型,成型前需預干燥,水分含量要降至0.02%。

 ?、僮⑸錅囟?PBT的分解溫度為280℃,所以實際生產中一般控制在240-260℃之間。

  ②注射壓力注射壓力一般為50~100MPa。

  ③注射速率 PBT冷卻速度快,因此要采用較快的注射速率。

  ④螺桿轉速和背壓 成型PBT的螺桿轉速不宜超過80r/min,一般在25~60r/min之間。背壓一般為注射壓力的10%~15%。

 ?、菽>邷囟?一般控制在70~80℃,各部位的溫度差不超過10℃。⑥成型周期 一般情況下為15~60 s。

  無鹵PBT塑料應用范圍

  PBT樹脂即聚對二甲酸丁二醇酯,作為五大通用工程塑料之一,主要用于PBT改性、PBT抽絲、拉膜、pbt光纖護套等領域,在增強改性后可廣泛應用于汽車制造、電子電氣、儀表儀器、照明用具、家電、紡織、機械和通訊等領域。

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