ABS阻燃解決方案現狀
ABS是丙烯腈、丁二烯和苯乙烯的三元共聚物,作為五大合成樹脂之一,是目前產量最大,套用最廣泛的聚合物,它將PS,SAN,BS的各種性能有機地統一起來,兼具韌,硬,剛的優異力學性能。為了滿足阻燃性能符合UL94 V-0(1.6mm)的要求,同時兼顧力學性能和著色性能,尤其是保持一定的韌性,使材料的缺口衝擊強度不受很大影響,在鹵素阻燃領域,已經有了很多解決方案;同樣在無鹵阻燃領域,紅磷阻燃劑作為一個阻燃效率很高的無鹵阻燃解決方案,它滿足了阻燃性能和力學性能這兩個要求,但其做成的ABS阻燃材料由於顏色很深,不能滿足著色性能要求,只能用於黑色或深色場合;現在的情況是:在必須同時滿足阻燃性能、力學性能和著色性能這三個基本條件的前提之下的ABS無鹵阻燃改性,一直是全世界阻燃改性領域內公認的一個難題,國內外至今尚未發現有非常好的成熟解決方案。分析主要原因,主要在於如下兩個方面:
原因之一:ABS作為三元共聚物,其本身的無鹵阻燃解決方案就非常不容易實現;實際上,其他一元聚合物(如尼龍、PBT、PP、PC、PET等)與ABS相比,因為只需要解決單純一種聚合物的無鹵阻燃,這些材料的無鹵阻燃往往相對容易實現,目前很多國家都已經有了很好的解決方案;而ABS則大大地不同,它需要同時滿足丙烯腈、丁二烯和苯乙烯這三種材料的無鹵阻燃,並且這三種組分材料往往需要不同的阻燃機理,鑒於此,很多各國雖然做了多年的探索,到目前為止,還未形成一個添加量小於30%的無鹵阻燃解決方案。
原因之二:目前世界上已經研發成功的一些無鹵阻燃解決方案,主要包括:以氫氧化鋁或氫氧化鎂為基礎的脫水降溫阻燃體系、以聚磷酸胺為基礎的膨脹阻燃體系、以烷基或芳基磷酸酯(或膦酸酯)類阻燃型增塑劑為基礎的阻燃體系,等等,這些阻燃體系,添加量一般都要在35%以上,往往填充量過大,或者增塑效果過大,對材料的性能,尤其是缺口衝擊強度影響很大,因此同樣不能滿足上述三個基本條件。例如,據國內工程塑膠領域內某上市公司的技術人員講,德國科萊恩公司(目前世界上最知名的無鹵阻燃劑製造商)經過5年的時間研發成功的ABS無鹵阻燃劑,目前的缺口衝擊強度只能達到2.2KJ/M2左右,遠遠滿足不了下游用戶的要求。
ABS無鹵阻燃獲重大技術突破
ABS無鹵阻燃的最新進展:商品牌號為Realgard™ 9072的ABS專用無鹵阻燃劑目前在青島率先研發成功,其在阻燃機理的基礎理論方面取得了突破,很好地利用了納米改性技術和多種阻燃機理的協同作用,經過科技文獻檢索,國內外尚未發現有同類商業化產品;經過業內專家和權威機構方面的測試,證明了其很好地兼顧了前述三大基本要求,具體為:(1)厚度為1.6mm製品的阻燃性能達到UL94 V-0要求(2)顏色為白色粉末,白度大於95%,著色性能優越(3)缺口衝擊強度(izod notched impact strength)大於8.22KJ/M2。
鑒於技術領先的優勢,Realgard™ 9072擁有巨大的市場發展空間和發展前景,完全可形成一個新的產業群;在此基礎之上可形成以ABS或HIPS為基礎的系列產品,例如:ABS專用無鹵阻燃劑、ABS專用無鹵阻燃母粒、HIPS專用無鹵阻燃劑、HIPS專用無鹵阻燃母粒、無鹵阻燃ABS、無鹵阻燃HIPS、ABS/PC合金專用無鹵阻燃劑、HIPS/PPO合金專用無鹵阻燃劑、無鹵阻燃ABS/PC合金、無鹵阻燃ABS/PBT合金、無鹵阻燃ABS/PA合金、無鹵阻燃ABS/PE合金,等等。