Исследовать прогресс модификации ABS Flame Modication

Исследовать прогресс модификации ABS Flame Modication

Абстрактный

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS) смола является превосходным термопластичным материалом с широким спектром применений в таких отраслях, как автомобиль, электроника и накопление энергии. Тем не менее, его воспламеняемость ограничивает использование в полях с высокими пожарными требованиями. В этом документе рассматривается последнее исследование прогресса на пламени-возвращаемом ABS, сравнивает эффекты галогенированных огнестойкостей, огненных замедлителей фосфора-азота, огнестойковых замков и неорганических нано-огнестойковых замедлений на огнезащитные задержки ABS и вводятся некоторые последние требования и прогресс в защите окружающей среды.

Введение

Акрилонитрил-бутадиен-стирол (ABS) представляет собой тройной сополимер, который демонстрирует типичную двухфазную структуру «морской остров» на микроскопическом уровне, а частицы бутадиеновой резины диспергированы в непрерывной фазе стиренакрилонитрила (SAN). С точки зрения макроскопических свойств, ABS сочетает в себе превосходные характеристики трех его компонентов. Акрилонитрил наделяет его химической стойкостью и поверхностной твердостью. Бутадиен обеспечивает полимер с резиновой вязкостью. и стирол дает полимеру хорошую жесткость и обработчивости. Синергетический эффект этих трех компонентов наделяет ABS серией преимуществ, включая химическую стойкость, высокую прочность на воздействие, теплостойкость и превосходную обработанность, что делает его широко используемым в автомобильной, потребительской электронике, хранении энергии и домашней приборах.

Тем не менее, ABS является легковоспламеняющимся материалом с ограничивающим индексом кислорода (LOI) всего 18%. Он быстро горит в горизонтальном направлении и производит большое количество черного дыма во время сгорания. Механизм сжигания ABS является сложным из -за его состава трех основных компонентов. Как правило, считается, что сегмент полибутадиенового (сегмент B) содержит замещенные атомы третичного углерода, которые облегчают абсолюцию водорода из бутадиена с помощью кислорода, запуская окисление и ускоряя деградацию ABS. Некоторые исследователи также предполагают, что генерация высокореактивных HO • радикалов во время сжигания ABS является ключом к определению скорости сгорания. Когда полимер встречается с • радикалами, он образует полимерные радикалы и воду. При наличии кислорода продуцируются больше радикалов, поддерживая реакцию и в конечном итоге генерируют Co₂ и H₂O.

Три важных элемента для сжигания полимеров являются горючие материалы, кислород и тепло. Прерывание любого или нескольких из этих элементов может достичь пламени. Следовательно, использование пламенных элементов может эффективно улучшить пламени-ретардативные свойства ABS.

В настоящее время существует три основных метода улучшения пламени-эффективности ABS:

1. Использование аддитивных огненных загрязняющих средств.

2. Использование полимеров, содержащих элементы пламени.

3. Использование реактивных огнезащитных средств.

В первом методе огнестойковые замедлители в основном включаются в полимер путем физического смешивания, включая галогенированные огнестойковые замедления, фиксаторные огнестойковые гастроли и неорганические нано-огнестойкие. Второй метод обычно включает в себя смешивание полимеров, содержащих элементы-пламени-снимающиеся элементы, с смолами, такими как поливинилхлорид (ПВХ) и хлорированный полиэтилен (CPE). Оба эти метода включают простое смешивание огнестойковых загрязняющих средств или пламенных полимеров с базовой смолой, которая часто влияет на обработку и механические свойства пластика. Третий метод включает в себя сополимеризующие пламени-ретаративные элементы или огнестойковые эффекты в базовую смолу во время процесса полимеризации, придавая полимеру присутствующим свойствам пламени-возврата. Этот метод оказывает меньшее влияние на свойства пластика, но является более сложным по синтезу и менее универсально. В настоящее время аддитивные огненные замедлители по -прежнему остаются основным выбором для задержки пламени полимерного пламени. В этом документе рассматриваются типы и текущее использование общих огнезащитных средств в ABS, сосредоточившись на аддитивных огненных заглушаниях.

Заключение

Галогенированные огнестойковые замедления, такие как бромированные огнестойковые замедления, широко используются в пламенных продуктах ABS, из-за их универсальности, эффективности высокой замедления огня и хорошей совместимости с базовой смолой. Тем не менее, воздействие на пламени, непревзойденное, не содержали галогенов, на ABS в настоящее время очень ограничено. В связи с растущими экологическими требованиями для материалов как внутри страны, так и на международном уровне, спрос на галоген, не содержащий пламени, неизбежно расти в будущем. Чтобы по-настоящему достичь безгалогеновой задержки пламени в ABS, необходимо решить следующие проблемы:

С одной стороны, формация ChAR в ABS без галогенов должен быть улучшен. Например, введение групп, содержащих кислород, в структуру ABS или добавление кислородсодержащих полимеров может способствовать образованию ChAR, тем самым повышая задержку пламени. С другой стороны, могут потребоваться синергетические пламени-отдавливые подходы. Используя синергетические эффекты различных замедлителей огня, огнестрельные характеристики ABS можно улучшить.

Огненные неполноценные детирщики для ABS:

Без галогеновых огнезащитных средств для ABS в основном включают неорганические огнестойковые мерацветы (такие как гидроксид магния и гидроксид алюминия) и органические огнезащитные эффекты (такие как фальшивые огненные замедлители и азот-азот и кремниевые огнестрельные устройства). Тем не менее, эти огнестойковые загрязнения имеют несколько недостатков. Например, гидроксид магния требует высокого уровня нагрузки (выше 50%) для достижения эффективной задержки пламени, что значительно снижает механические свойства материала. Кроме того, добавление этих огнезащитных средств часто приводит к снижению силы удара. Например, когда гидроксид магния добавляется к ABS на высоких уровнях, сила удара может упасть более 70%. В первую очередь это связано с плохой совместимостью между неорганическими огнезащитными замками и полимерной матрицей, которая нарушает механическую целостность материала.

В последние годы исследование по возобновляемым биологическим огнестойким отставкам привлекло все большее внимание. Биологические огнезащитные средства с их превосходной способностью формировать символ, могут служить естественным и эффективным источником углерода в систем Intementiest Flame-Retardant (IFR). Тем не менее, исследования их применения в задержке пламени ABS по -прежнему редки. Кроме того, необходимы дальнейшие улучшения в совместимости биологических огнестойковых замедлителей с полимерными матрицами, их эффективностью пламени и общими всеобъемлющими свойствами полученных композитов.

Несмотря на то, что аддитивные огненные замедлители в настоящее время доминируют на рынке, исследования также растет исследования внутренней задержки пламени. Внутренняя задержка пламени оказывает минимальное влияние на свойства базового материала и является экологически чистым. Тем не менее, он все еще находится в основном на этапе исследования, причем на самом деле применяется несколько продуктов. В связи с растущими экологическими требованиями как внутри страны, так и на международном уровне, как разработать высокоэффективные и экологически чистые внутренние полимерные материалы, которые стали неотложной проблемой для решения исследователей.

В заключение, компания Yinsu Flame, отстаивающая, также предприняла значительные усилия для разработки более экологически чистых и эффективных огнезащитных средств, специально предназначенных для ABS. Компания представила такие продукты, как ABS-P-20M и FRP-750A, которые предназначены для удовлетворения строгих требований современных приложений. Кроме того, компания разработала бромированную сурьму Masterbatches, которые могут эффективно заменить традиционный триоксид сурьмы, усиливая задержку пламени ABS без ущерба для его механических свойств. Эти инновации подчеркивают приверженность Йенсу развивать отрасль огнестойкости посредством устойчивых и высокопроизводительных решений.