摘要 將三(1-氧代-l-磷雜-2,6,7-三氧雜雙環[2,2,2]辛烷-4-亞甲基)磷酸酯(trimer)用于阻燃聚碳酸酯(PC),研究了它對PC阻燃性能、機械性能、熱分解行為及灼燒殘炭的影響。將trimer用于PC時,其質量分數為8%的用量即可使PC的阻燃級別達到UL 94 V-O(試樣厚度為3.2mm)級,極限氧指數達33%。值得注意的是,加入trimer可改善PC的拉伸強度,特別是彎曲強度及彎曲模鞋。熱分析數據表明,trimer可提前并加速PC的交聯成炭,但不能提高PC的成炭率。此外,掃描電子顯微鏡照片顯示,trimer可使炭層輕微發泡膨脹,也可改善炭層質量。
關鍵詞:聚碳酸酯 三(1-氧代-1-磷雜-2,6,7-三氧雜雙環[2,2,2]辛烷-4-亞甲基)磷酸酯 阻燃
聚碳酸酯(PC)的綜合性能優異,廣泛用于電子、電氣、機械、汽車、航空航天等領域。PC本身具有一定的阻燃性,極限氧指數(LOI)約24%,阻燃級別可達UL 94 V-2,但很多應用場所需要使用UL 94 V-0級的PC,因此.仍需進一步進行阻燃PC的研究。目前,阻燃PC的工業化產品仍多以溴系阻燃劑(如含溴環氧低聚物、含溴碳酸酯低聚物等)阻燃。雖然此類阻燃產品的性能較為優越,成本也相對低廉,但由于它對環境保護不利,正受到嚴重的挑戰,只是由于技術和經濟兩方而的原因,尚無可選用的替代品,故仍在使用之中。綜合考慮性能、價格及環保三大要素,在阻燃劑及阻燃塑料無鹵化的進程中,首先為人們看好的是磷系阻燃劑。
現用磷酸酯中,芳香族磷酸酯[如雙酚A雙(二苯基磷酸酯)及間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)等]具有較高的熱穩定性,可用于阻燃PC。但是,大多數芳香族磷酸酯的水解穩定性較低,多為液態,因而易揮發、增塑作用強、使PC的熱變形溫度下降,且大多數磷酸酯本身的熱穩定性也不盡如人意。三(1-氧代-1-磷雜-2,6,7-三氧雜雙環[2,2,2]辛烷-4-亞甲基)磷酸酯為本實驗室開發的一種同體籠形磷酸酯。其突出的優點是耐熱性高,磷含量為21.2%,不溶于水,對水解穩定,不含鹵素,對被阻燃基材的熱變形溫度影響小。本工作將trimer用于阻燃PC。研究表明,trimer不僅能有效改善PC的阻燃性能(包括LOI及UL 94阻燃級別),而且能提高PC的拉伸強度、彎曲強度及彎曲模量。此外,trimer可提前并加速PC的交聯成炭,可使炭層輕微發泡膨脹,也可提高炭層質量。
摘要 將三(1-氧代-l-磷雜-2,6,7-三氧雜雙環[2,2,2]辛烷-4-亞甲基)磷酸酯(trimer)用于阻燃聚碳酸酯(PC),研究了它對PC阻燃性能、機械性能、熱分解行為及灼燒殘炭的影響。將trimer用于PC時,其質量分數為8%的用量即可使PC的阻燃級別達到UL 94 V-O(試樣厚度為3.2mm)級,極限氧指數達33%。值得注意的是,加入trimer可改善PC的拉伸強度,特別是彎曲強度及彎曲模鞋。熱分析數據表明,trimer可提前并加速PC的交聯成炭,但不能提高PC的成炭率。此外,掃描電子顯微鏡照片顯示,trimer可使炭層輕微發泡膨脹,也可改善炭層質量。
聚碳酸酯 三(1-氧代-1-磷雜-2,6,7-三氧雜雙環[2,2,2]辛烷-4-亞甲基)磷酸酯 阻燃
聚碳酸酯(PC)的綜合性能優異,廣泛用于電子、電氣、機械、汽車、航空航天等領域。PC本身具有一定的阻燃性,極限氧指數(LOI)約24%,阻燃級別可達UL 94 V-2,但很多應用場所需要使用UL 94 V-0級的PC,因此.仍需進一步進行阻燃PC的研究。目前,阻燃PC的工業化產品仍多以溴系阻燃劑(如含溴環氧低聚物、含溴碳酸酯低聚物等)阻燃。雖然此類阻燃產品的性能較為優越,成本也相對低廉,但由于它對環境保護不利,正受到嚴重的挑戰,只是由于技術和經濟兩方而的原因,尚無可選用的替代品,故仍在使用之中。綜合考慮性能、價格及環保三大要素,在阻燃劑及阻燃塑料無鹵化的進程中,首先為人們看好的是磷系阻燃劑。
現用磷酸酯中,芳香族磷酸酯[如雙酚A雙(二苯基磷酸酯)及間苯二酚雙(二苯基磷酸酯)等]具有較高的熱穩定性,可用于阻燃PC。但是,大多數芳香族磷酸酯的水解穩定性較低,多為液態,因而易揮發、增塑作用強、使PC的熱變形溫度下降,且大多數磷酸酯本身的熱穩定性也不盡如人意。三(1-氧代-1-磷雜-2,6,7-三氧雜雙環[2,2,2]辛烷-4-亞甲基)磷酸酯為本實驗室開發的一種同體籠形磷酸酯。其突出的優點是耐熱性高,磷含量為21.2%,不溶于水,對水解穩定,不含鹵素,對被阻燃基材的熱變形溫度影響小。本工作將trimer用于阻燃PC。研究表明,trimer不僅能有效改善PC的阻燃性能(包括LOI及UL 94阻燃級別),而且能提高PC的拉伸強度、彎曲強度及彎曲模量。此外,trimer可提前并加速PC的交聯成炭,可使炭層輕微發泡膨脹,也可提高炭層質量。