发生反应形成膨胀性炭层,有效的阻止了火焰的传 播,提高了体系的阻燃性能。对于阻燃ABS/PA6体 系,APP用量为25%时,试样的极限氧指数可达到 29,并通过UL -94标准的V - 1级,且随着APP量 的增加,氧指数不断提高,APP加入量在25% -35%之间,氧指数提髙尤为迅速,APP加入量为 35%氧指数可达35,UL94测定达V - 0级,但当 APP加入量超过35%时,氧指数变化不大;而对阻 燃ABS体系,APP加人量要达到40%才会有明显的 阻燃效果,加入量在40%以下UL94测定都无级别, 氧指数较低,远远低于同等APP含量下阻燃ABS/ PA6体系的氧指数值。由此可见,PA6在APP存在 下的成炭效应对于阻燃效果起着至关重要的作用。 2.2成炭协效剂对ABS/PA6/APP阻燃体系燃烧 性能影响

从前面的讨论可以看出,单独使用合金中的 PA6作为炭源,其成炭阻燃效果还不十分理想,必须 加人大量APP(35%以上)才能达到V - 0级阻燃 性。为了在加入一定量的APP情况下得到更好的 阻燃性,加人季戊四醇笼状磷酸酯(PEPA),热塑性 酚醛树脂(TPPFR),环氧树脂(E -44)和分子筛4A 等作为成炭协效剂与APP复配对ABS/PA6合金进
季戊四醇衍生物季戊四醇笼状磷酸酯(PEPA) 兼具丰富的碳源和酸源,在酸源APP的存在下,在 燃烧过程中能在样品表面形成了更加均匀和致密的 炭层,对体系的传质、传热有很好的阻隔作用。从表 1的数据来看,加人少量(5%)季戊四醇笼状磷酸 醋(PEPA),体系的氧指数的并无明显变化,但UL-94测定却提髙到了 V-0级;环氧树脂分子链中含 较高的碳-氧比例,其对于成炭型阻燃体系也是一 类优良的成炭剂,加人少量(5% )环氧树脂E -44, 不仅体系的氧指数由29提高到了 32,且UL-94測 定也通过了 V-0级;酚醛树脂含有大量的苯环,又 是多官能团化合物,其成炭率很高,从理论上来说 是一种很好的成炭助剂,但加人酚醛树脂后体系阻 燃性不但没有提高,反而下降;分子筛是一类由 Si04和A104四面体通过氧桥连接而成的晶体硅铝 酸盐,不仅具有均勻的多孔结构、大的比表面积,而 且表面极性很髙,这些性质决定了分子筛不仅具有 良好的吸附作用而且具有一定的催化活性,能起到 促进成炭及稳定炭层结构的作用。由表1可以看 出,加人少量分子筛4A大大提高了体系的阻燃性 能,分子筛的最佳用量为3%,可以使体系氧指数从 29提高到33,并可通过UL-94的V-0级。
行阻燃,以达到更好的阻燃效果。

选取燃烧后未损坏的燃烧表面进行扫描电镜分 析(SEM ),结果见图10。可观察到APP阻燃ABS/ PA6合金体系燃烧时有非常好的发泡膨胀效果,体 系燃烧表面形成膨胀、均匀、较致密的炭层结构。炭 层的蜂窝结构清晰可见,起着良好的阻燃隔热效果。 而未加人PA6的阻燃体系没有泡沫炭的形成,只有 少量的微薄的炭覆盖在表面,炭层结构疏松,这一结 构的隔热和隔氧效果不佳,这与燃烧性能的测定结 果相吻合。而加入季戊四醇笼状磷酸酯(PEPA), 环氧树脂(E-44)和分子筛4A等成炭协效剂的体 系比单一使用APP的体系形成了更加大量致密的 膨胀炭层,更能起到阻燃隔热的作用;热塑性酚醛树 脂(TPPFR)的加入虽然也形成了大量的炭层,炭层 却是疏松多孔的,不能起到阻燃隔热的作用,所以大 大降低了体系的阻燃效果,这和燃烧性能的测定结 果相吻合。要达到终止材料燃烧的目的,主要取决 于在燃烧面上连续的膨胀炭层的形成和炭层的紧密

枉反o

3结论

1) ABS/PA6合金中的PA6能在燃烧过程中与 APP反应形成大量膨胀性炭层的形成,提升了体系 成炭率;APP的加人量在20% ~ 30%时,阻燃合金 体系氧指数可达到27以上,并通过UL -94的V -1 阻燃级别;当APP的加人量达到35%时,可通过UL -94的V-0阻燃级别;

2)季戊四醇笼状磷酸酯(PEPA〉,环氧树脂(E -44)和分子筛4A等成炭促进剂与APP复配阻燃 ABS/PA6合金都取得了更好的阻燃效果,这些成炭 协效剂的加人有助于提升体系成炭率,尤其是对提