ABS无卤阻燃复合材料的制备与性能研究

无卤阻燃剂的制备及在热塑性高分子材料中的阻燃应用的开题报告一、研究背景及意义随着高分子材料在现代工业领域的广泛应用，对其阻燃性能的要求也越来越高。

阻燃剂作为一种应用广泛的功能性添加剂，在高分子材料中发挥着不可替代的作用。

常用的阻燃剂包括氧化铝、氢氧化镁、氢氧化铝、磷系阻燃剂等，但由于其中含有溴、氯等卤素元素，对环境和人体健康都会造成较大的危害。

因此，无卤阻燃剂的研究与应用已成为当前热点和难点，也是一种绿色环保的重要方向。

本论文将从无卤阻燃剂的制备及其在热塑性高分子材料中的阻燃应用两个方面进行研究。

旨在为高分子材料的阻燃性能的升级和环保领域的可持续发展提供有益的指导和参考。

二、研究内容和方法（一）研究内容1. 研究无卤阻燃剂的种类、性质及其应用现状。

2. 探究无卤阻燃剂的制备方法，并对其进行适当改进和优化。

3. 研究无卤阻燃剂在热塑性高分子材料中的阻燃性能及其影响因素。

4. 分析无卤阻燃剂与高分子材料之间的相互作用机理，揭示其阻燃机制。

（二）研究方法1. 文献资料法：通过查阅相关文献来了解无卤阻燃剂的种类、性质及其应用现状，为后期研究提供基础和指导。

2. 实验法：采用常规化学实验方法和分析测试手段，对无卤阻燃剂制备、阻燃性能和机理进行研究。

3. 器械仪器法：利用各种仪器对实验样品的结构、性质和性能进行表征和分析，如傅里叶红外光谱仪（FTIR）、热重分析仪（TGA）、扫描电子显微镜（SEM）等。

三、预期成果1. 完成无卤阻燃剂的制备，并对其阻燃性能进行测试和分析，为其在热塑性高分子材料中的应用提供技术基础和条件保障。

2. 揭示无卤阻燃剂的作用机理和相互作用机制，为热塑性高分子材料的阻燃研究提供理论支撑和创新思路。

3. 推动无卤阻燃剂在热塑性高分子材料中的应用，为环保领域的可持续发展做出贡献。

四、研究进度安排第一年：1. 综述无卤阻燃剂的研究现状和发展趋势。

2. 选取合适的无卤阻燃剂原料，并进行相关性质测试和表征。

阻燃ABS的研究ABS树脂是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物，所以能表现三种组份之间的协同性能。

但是ABS属于易燃材料，这在一定程度上限制了它的应用。

因此阻燃ABS的研究也就具有了相当重要的意义。

ABS树脂是由丙烯腈、丁二烯和苯乙烯组成的三元共聚物，三种聚合物协同作用，所以具有表面硬度高、坚韧、耐低温冲击性好、耐蠕变性好、尺寸稳定性好、成型收缩率小等优异性能，但其氧指数仅18.3 3～20（< 21），属于易燃材料，这已成为ABS树脂进一步推广应用和发展的一大障碍。

在ABS消费结构中主要是家用电器、机械配件、办公用品和用具等。

如电视机、电冰箱、洗衣机、电风扇、空调、计算机、复印机、电话、吸尘器等，此外还有汽车、摩托车和管道等。

上述用途中ABS主要做内外壳体、支撑和各种零配件，同时ABS在通讯器材、商品器材、文教娱乐用品及建材的需求前景也十分看好。

随着科技进步和生活质量的提高，人们安全意识越来越强，国内外对汽车、建筑、家用电器、办公用品等方面使用的塑料材料提出了严格的防火阻燃要求，制定了相应的技术标准与规范。

为此，研究和开发ABS阻燃新技术已显得十分重要。

目前ABS树脂的阻燃研究主要采用的方法有以下几种：● 在合成中添加反应型阻燃剂作为第四单体进行聚合，其缺点是工艺复杂，成本高且不易控制。

● 加入具有阻燃性且与ABS有一定相容性的聚合物，如PVC、CPE等。

● 添加阻燃剂。

添加的阻燃剂分为无机和有机两大类，其中含卤有机类的阻燃剂阻燃效果好，但存在燃烧时发黑烟和耐候性差的缺点。

无机的阻燃剂主要是氢氧化铝、氢氧化镁等，这类阻燃剂只有大量添加才能达到一定的阻燃效果，但会使ABS 的力学性能和加工性能恶化。

● 复合方法。

即将上述第2、3种方法结合起来，对ABS的阻燃性能、力学性能、消烟性能进行综合的研究，从而得到较为理想的阻燃ABS合金材料。

ABS的“阻燃添加剂”对ABS塑料具有较好阻燃作用的主要有磷系、卤系有机物及某些无机化合物，其中无机阻燃剂在ABS中添加量需要达到 40%以上才有较明显的效果，同时由于其添加量大，因此会严重损害ABS的物理力学性能。

abs防火料ABS防火料是一种具有良好阻燃性能的高性能工程塑料，广泛应用于电子、汽车、电气设备等领域。

本文将介绍ABS防火料的特性、制备方法、应用领域，并探讨其在工程实践中的重要性。

1. ABS防火料的特性ABS防火料是由丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）增塑剂、阻燃剂和其他辅助材料组成的复合材料。

其特性主要包括以下几个方面：1.1 高阻燃性能：ABS防火料具有优异的阻燃性能，能够在火焰作用下自熄并阻止火势蔓延，大大提高了电气设备和电子产品的火灾安全性。

1.2 优异的机械性能：ABS防火料具有良好的强度和韧性，在各种工况下都能保持稳定的物理性能，满足工程应用的要求。

1.3 耐热性：ABS防火料具有较高的玻璃化转变温度和热变形温度，能够在高温条件下长时间稳定工作。

1.4 耐化学性：ABS防火料对一般化学品和溶剂有较高的耐受性，能够在恶劣的工作环境下保持其性能。

2. ABS防火料的制备方法ABS防火料的制备方法通常包括物理混合法、化学合成法和共混熔融法等。

2.1 物理混合法：物理混合法是通过将ABS基体与阻燃剂、增塑剂等添加剂进行机械混合，然后进行熔融挤出或注塑成型，最终得到ABS防火料。

这种方法简单易行，成本较低，适用于生产规模较小的情况。

2.2 化学合成法：化学合成法是通过将ABS基体与阻燃剂在化学反应中发生共聚反应或化学键的形成，从而得到具有阻燃性能的ABS 防火料。

这种方法可以提高阻燃性能的稳定性和可控性，但工艺复杂且成本较高。

2.3 共混熔融法：共混熔融法是将ABS基体与阻燃剂、增塑剂等添加剂进行共同熔融混合，然后通过挤出或注塑成型的方式制备ABS 防火料。

这种方法具有工艺简单、生产效率高的优势，适用于大规模工业化生产。

3. ABS防火料的应用领域由于ABS防火料具有出色的阻燃性能和综合性能，广泛应用于以下几个领域：3.1 电子电器领域：ABS防火料常用于电视机、计算机、电视机顶盒等电子产品的外壳、散热器等部件，能够有效提高产品的防火安全性和耐用性。

阻燃材料的复合材料研究一、引言阻燃材料广泛应用于建筑、航空航天、电子、汽车等领域，以降低火灾事故对人们生命财产的威胁。

然而，传统的阻燃材料存在耐热性能差、机械性能下降和加工困难等问题。

为了克服这些问题，研发阻燃材料的复合材料成为科学家们的研究重点。

本文将介绍阻燃材料的复合材料研究进展以及其在火灾安全方面的应用。

二、阻燃材料的复合材料研究方法1. 添加纳米填料纳米填料在复合材料中起到增强材料阻燃性能的作用。

例如，氧化石墨烯、金属氢氧化物和纳米陶瓷颗粒等纳米填料能够形成屏障，阻挡火焰和热量的传播，从而提高材料的阻燃性能。

2. 表面修饰通过改变复合材料表面的特性，可以提高阻燃材料的耐热性能和阻燃性能。

常用的表面修饰方法包括聚合物单体的原位聚合和表面包覆等。

3. 界面改性优化界面相互作用能够提高阻燃材料的力学性能和热稳定性。

采用界面改性技术，如界面胶接和界面涂覆等，可以增强材料的界面结合强度，从而提高阻燃材料的综合性能。

三、阻燃材料的复合材料在火灾安全中的应用1. 建筑领域阻燃材料的复合材料在建筑领域中广泛应用。

例如，在屋顶和墙体的隔热材料中添加阻燃剂，可以提高建筑物的耐火性能；利用阻燃材料的复合材料制作防火门窗，可以延缓火势蔓延，增加人员疏散时间。

2. 电子领域电子设备中的阻燃材料必须具有优异的阻燃性能和热稳定性。

将阻燃材料与导热材料复合，可以提高设备的散热性能，防止因温度过高导致的火灾事故。

3. 汽车领域阻燃材料的复合材料在汽车制造中具有重要的应用前景。

通过在汽车内饰中添加阻燃材料，可以减少车内火灾事故的发生概率；利用阻燃材料的复合材料制作车身结构部件，可以提高车辆的耐火性能。

四、阻燃材料的复合材料的挑战与机遇阻燃材料的复合材料在应用过程中仍面临一些挑战。

例如，复合材料的加工困难、性能的稳定性和经济性等问题。

然而，这些挑战也为科学家提供了机遇，推动阻燃材料的复合材料研究不断进步。

五、结论阻燃材料的复合材料研究是当前科学家们关注的热点领域。

不同阻燃级别ABS复合材料的热解和燃烧性能研究摘要:本文选取目前使用较多的DBDPE/Sb2O3(3:1)阻燃体系,制备了HB级和V-0级阻燃ABS复合材料,并对纯ABS和不同阻燃级别ABS的热解性能和燃烧性能进行了研究。

结果表明:DBDPE/Sb2O3(3:1)阻燃体系可以增加样品的成炭量,有效减低ABS材料的最大热释放,但是总的热释放按添加百分比来说却没有降低。

关键词:ABS 阻燃热解燃烧性能纯ABS树脂极易燃烧,其极限氧指数(LOI)仅为18,水平燃烧速度非常快,在燃烧进行的同时会产生大量黑烟以及有毒气体,并且会出现软化和烧焦。

目前提高ABS树脂的阻燃性能主要有以下三种途径:添加反应型阻燃剂、添加添加型阻燃剂以及与难燃聚合物共混。

目前市场上使用的阻燃ABS材料一般有两种UL-94 HB级和V-0级两个阻燃级别。

目前由ABS材料制作的电子电器配件壳体燃烧引起的火灾时有发生,而国内外对电子电器火灾中由于ABS树脂外壳材料引发的燃烧研究不多。

本文选取目前使用较多的DBDPE/Sb2O3(3∶1)阻燃体系,制备HB级和V-0级阻燃ABS复合材料,比较了纯ABS和不同阻燃级别ABS的热解性能和燃烧性能,研究其阻燃机理和热降解机理,为评价不同环境下电器火灾危险性,预防ABS材料的电器火灾提供了重要的实验及理论参考。

1 实验部分1.1 原材料ABS,HI-121H型,宁波乐金(LG)甬兴化工有限公司;DBDPE,常熟晶华生产;Sb2O3:上海仪器四厂生产,分析纯。

1.2 实验设备双螺杆挤出机,TE-35型,螺杆长径比为40,南京科亚公司;平板硫化机,YX-100(D),上海泽凡橡塑机械制造有限公司生产;TGA,Q5000 IR,美国TA公司;微型燃烧量热仪(MCC),MCC-2,Govmark公司。

1.3 样品制备所用ABS,DBDPE和Sb2O3均置于60℃烘箱干燥待用。

在160~180℃温度下将按照一定比例混合好的原料在双螺杆挤出机上熔融共混、挤出并造粒。

文章编号:100523360(2002)20620011203阻燃ABS 的配方及工艺研究赵文聘,徐长旭,黄海清,黄　平,徐丽芳(鞍山市龙马塑料有限公司,辽宁鞍山114031) 摘　要:　研究采用双螺杆挤出机生产阻燃ABS 的配方及工艺,并分析了各种阻燃剂在阻燃ABS 中的阻燃效果;讨论了各种阻燃剂和抗紫外线剂对阻燃ABS 耐候性的影响和提高阻燃ABS 耐候性的方法;同时研究了改性剂对阻燃ABS 性能的影响。

关键词:　ABS;阻燃;改性剂;阻燃剂;耐候性中图分类号:T Q32512　T Q3141248 文献标识码:A收稿日期:2002208205 ABS 树脂是一种综合性能较好的工程塑料,具有优良的电性能、耐寒性能、耐油性能及化学介质稳定性能[1],而且还有良好的加工性能和尺寸稳定性能。

ABS 树脂已被广泛应用于家电、建筑、汽车、办公用品等行业。

但随着社会整体防火安全意识的提高,多数产品都要求使用阻燃ABS 。

我国对阻燃ABS 的研究已有多年历史。

本文在阻燃ABS 配方研究的基础上,同时分析了阻燃ABS 的耐候性和改性剂对阻燃ABS 性能的影响。

1　实验部分111　原材料 ABS (757)　台湾奇美股份有限公司;改性剂S BS (792)　岳阳石油化工厂;阻燃剂　十溴联苯醚　(DE 283R )　美国大湖公司;阻燃剂　(S AY TEX8010)美国雅宝公司;阻燃剂　(F 22016)　以色列死海溴品有限公司;阻燃剂　三氧化二锑　(Sb2O3)　湖南益阳锑制品厂;PVC (SG 25)　工业级　市售;UV 2531　瑞士汽巴公司;UV 23346　瑞士汽巴公司;UV 2327　瑞士汽巴公司;UV 2P 瑞士汽巴公司。

112　实验设备 挤出机ZC -65　南京智诚橡塑机厂;注射机　TR120T 北京信冠公司;万能试验机　WS M 22000　长春智能机电研究所;冲击机X JD 数显　承德宝华公司;制样机　承德宝华公司;水平垂直燃烧仪　CZF —3型　江宁分析仪器厂;113　工艺流程 (ABS、阻燃剂、助剂)→混合→双螺杆挤出机→冷却水槽→吹风机→切粒机→成品→检测114　工艺条件 挤出温度:180℃～220℃;螺杆转速:300r/min ;注射温度:170℃～210℃;检测方法:AST M 。

综述CHINA SYNTHETIC RESIN AND PLASTICS合 成 树 脂 及 塑 料 ， 2018， 35（1）： 90丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）是一种热塑性工程塑料［1］，对温度具有较好的适应性，广泛应用于汽车、电器、电子和建筑材料等行业［2-4］；但ABS阻燃效果较差，其极限氧指数（LOI）仅为19.0%左右，热稳定性差，易燃烧，导致火灾发生时不利于开展救援［5］。

ABS/聚碳酸酯（PC）合金具有较好的耐热性能、抗冲击性能和加工性能，极大拓展了ABS树脂的应用，但其LOI仅为24.0%左右，阻燃性能也较差，存在安全隐患。

目前，针对ABS和ABS/PC合金的阻燃改性成为研究开发热点。

研究表明，提高ABS及ABS/PC合金的阻燃性能，扩大其使用范围，使其达到防火标准［6］，用于汽车、电器、电子等以塑代钢领域，市场前景巨大。

本文综述了近年的相关研究成果，并对ABS及其复合材料的阻燃改性提出展望。

1 ABS阻燃研究1.1 有机阻燃剂阻燃ABS有机阻燃剂［如阻燃齐聚物（PSPTR）、三聚氰胺（MA）、氰尿酸三聚氰胺（MCA）、间苯二酚-双（磷酸二苯酯）缩聚物（SOL-DP）、对苯二酚双（二苯基磷酸脂）（HDP）、膨胀型阻燃剂（IFR）、ABS及其复合材料的阻燃改性研究进展吴梦林，曹新鑫*，刘英俊，何小芳（河南理工大学材料科学与工程学院，河南省焦作市 454000）摘要：综述了近年来酚醛树脂、聚磷酸铵等有机阻燃剂及石墨烯、红磷和次磷酸铝等无机阻燃剂阻燃改性丙烯腈-丁二烯-苯乙烯（ABS）及ABS/聚碳酸酯合金的研究进展。

阻燃剂的加入提高了ABS的垂直燃烧等级、极限氧指数以及燃烧后的残炭量，降低了ABS阻燃体系的燃烧速率，延缓了其热分解，使ABS的阻燃性能得到了提高。

最后，展望了阻燃剂未来的发展方向，指出提高ABS阻燃效果的方法是开发阻燃效率更高的阻燃剂。

关键词：丙烯腈-丁二烯-苯乙烯 聚碳酸酯 合金 阻燃剂中图分类号：TQ 325.2文献标识码： A 文章编号：1002-1396（2018）01-0090-04Research progress of flame retarding modification for ABS and its compositesWu Menglin， Cao Xinxin， Liu Yingjun， He Xiaofang（School of Material Science and Engineering， Henan Polytechnic University， Jiaozuo 454000， China）Abstract： The recent research progress of organic flame retardants such as phenolic resin，ammonium polyphosphate and inorganic flame retardants，graphene，phosphorus，aluminium hypophosphite，are presented，which are used for modified acrylonitrile-butadiene-styrene（ABS）and ABS/polycarbonate alloy. The addition of flame retardants increases the vertical burning level，limiting oxygen index and the amount of residual carbon after burning of ABS，the burning rate of the ABS flame retardant system is reduced， the thermal decomposition is delayed， the flame retarding property of ABS is improved thereby. Finally，the development trend of flame re-tardant in the future is prospected， which points out that the way to improve the flame retarding property of ABS is to develop flame retardant with higher flame retarding efficiency.Keywords： acrylonitrile-butadiene-styrene； polycarbonate； alloy； flame retardant收稿日期：2017-07-29；修回日期：2017-10-28。