RDP-NP/Mg（OH）2/ZnO/ABS无卤阻燃体系的研究

ABS树脂是一种综合性能优异的热塑性工程塑料,广泛应用于家用电器、电子设备、汽车、飞机等行业。由于其氧指数低、燃烧时发热量大、产生浓烟和有毒气体,因而造成对环境的污染和危害。 本文选用了两种不同的偶联剂对纳米Mg(OH)2和ZnO进行表面处理;研究了间苯二酚双磷酸酯(RDP)与热塑性酚醛树脂(NP)的酯交换反应;通过配方的优化设计,采用熔融共混法制备了纳米Mg(OH)2/ZnO/RDP-NP/ABS复合材料。利用扫描电子显微镜(SEM)、透射电子显微镜(TEM)、傅立叶红外光谱仪(FT-IR)、氧指数仪等现代测试手段对所制得的复合材料进行了结构与性能表征,研究分析了影响复合材料阻燃性能和力学性能的主要因素。 试验结果表明,经偶联剂KH-560处理的纳米Mg(OH)2和ZnO能够均匀地在ABS基体中分散;酯交换得到的RDP-NP因其高的成炭率而起到了阻燃增效的作用。对于纳米Mg(OH)2/ZnO二元阻燃体系,在纳米粒子总添加量不变的条件下,当纳米Mg(OH)2/ZnO的比例为3:1时,复合材料的综合性能最佳:燃烧等级从FH-3-38-mm/min下降到FH-3-25-mm/min,发烟量明显减少,而且力学性能下降不显著。对于纳米Mg(OH)2/ZnO/RDP-NP三元阻燃体系,三种组分之间存在协同阻燃效应。当RDP-NP、纳米Mg(OH)2、纳米ZnO的含量分别为25%、3%、1%时,复合材料的氧指数达到27.2%,与纯ABS相比,复合材料的力学性能影响较小。结合拉伸和冲击断口形貌以及燃烧后试样表面形貌的观察,讨论了复合材料力学性能和阻燃性能变化的影响因素。