ABS无卤阻燃剂的合成与阻燃机理研究

摘要

对于ABS 及其合金而言，磷酸酯是有效的含磷阻燃剂，尤以磷酸三苯酯（TPP ）应用最为广泛 。众多报道指出，TPP 能在热降解过程中生成联苯三酚磷酸（PPA ），其在凝聚相中扮演热转化能垒的角色 ；同时生成的磷酸及其衍生物从基材或添加组分中脱水成炭。对于不含含氧官能团的ABS 树脂而言，当用含磷阻燃剂处理后，燃烧时几乎不能形成炭化膜，阻燃作用不明显；另外，TPP 及其同类物的挥发温度较之ABS 加工温度为低，导致前者在加工过程中大量挥发，使材料无法达到预期的阻燃效果 。有研究指出，将TPP 与酚醛树脂（如Novalac线性酚醛）混合可以通过二者间相互作用有效抑制前者在加工过程中的挥发 。同时有文献报道环氧基团可以在热氧降解过程中转化生成羧酸 。若TPP 与降解生成的羧酸官能团之间的反应可以发生在环氧热氧降解过程中，那么环氧树脂对于抑制TPP 挥发、提高ABS/TPP 阻燃体系阻燃性能同样有效。对此，国外已有少量开创性研究并取得初步成果。同时有报道指出，某些经过有机硅改性的环氧树脂可表现出良好的热稳定性和阻燃性能 。本文中，作者首先合成了一种新型含硅环氧单体用以提高双酚A 型环氧树脂（E-51 ）热稳定性，并使之与TPP 组成新的含硅阻燃体系，最终应用于ABS 基体树脂，以期获得较好的阻燃效果。