硫化臺物阻燃PC的機(jī)理尚不十分清楚,但可認(rèn)為系主要在凝聚相中通過加速PC的交聯(lián)成炭而發(fā)揮作用,已取得的實(shí)驗(yàn)證明和提出的論據(jù)如下。
(1) 能促進(jìn)PC的異構(gòu)化, 并釋出CO2和H2O,它們可稀釋燃燒產(chǎn)物。更重要的是,這種異構(gòu)化能加速PC的交聯(lián)和成炭,而這是有助于阻燃的。但純PC與含極少量磺酸鹽PC的成炭率幾乎是一樣的,差別的是成炭速率。
(2)氣相阻燃作用很小。因?yàn)榉枷阕寤撬猁}阻燃PC在O2中測得的氧指數(shù)(OI),和在N2O氣氛中測得的燃燒指數(shù)(NOI),其變化規(guī)律是平行的。即使對分子中存在鹵素的磺酸鹽也是如此。
(3) 能加速Fries型重排,這也可加速PC的交聯(lián)和成炭。
(4) 磺酸鹽在
(5) 根據(jù)熱電偶測定,含磺酸鹽的PC燃燒時(shí),其燃燒表面的下層材料在較長時(shí)間內(nèi)仍能維持較低溫度,而在同樣條件下,不含磺酸鹽的PC則在短時(shí)間內(nèi)即有較高的溫升。這可能是阻燃PC在燃燒時(shí)表面形成了隔熱炭層之故。顯然,這種炭層能有效提高材料的阻燃性。
(6) 質(zhì)譜檢測指出,PC中加有磺酸鹽時(shí),PC的降解產(chǎn)物種類沒有什么變化,沒有發(fā)現(xiàn)新的物種,只是各產(chǎn)物的豐度有所不同。
含硫化臺物(磺酸鹽、磺酰胺鹽或它們兩者的復(fù)配物或與聚硅氧烷的復(fù)配物)對PC的阻燃效率極高,通常只需1%以下的添加量,即可制得氧指數(shù)達(dá)35%~40%、UL94 V-0級的阻燃PC,這種PC的其他性能與被阻燃基材幾乎相同。含硫化合物系主要在凝聚相(通過促進(jìn)PC交聯(lián)成炭)發(fā)揮阻燃作用,氣相阻燃作用甚微。