一文全概括！解密ABS阻燃技巧，适用阻燃剂

ABS阻燃剂的种类

1 有卤阻燃剂

溴系阻燃剂：有卤阻燃剂主要指溴系阻燃剂。溴系阻燃剂分为以下几类:

（a）多溴二苯醚类：多溴二苯醚类有八溴二苯醚和十溴二苯醚等，这类阻燃剂效率高、用量少，产品具有良好的力学性能，且价格适中。但这类阻燃剂不符合RoHS禁令，属于非环保产品，现在已禁用。

（b）十溴二苯乙烷（DBDPE）：由于含有非游离溴，不属于多溴二苯醚类，燃烧时不产生多溴联苯类及多溴联苯醚类等RoHS禁令严禁使用的物质。

其成本与十溴二苯醚相当，且安全性评估表明， DBDPE属于低毒、无刺激性阻燃剂，对众多体内遗传基因的作用呈阴性，重复剂量毒性也很低，可替代多溴二苯醚类作为ABS的阻燃剂。

此外，锑系阻燃剂是一种重要的阻燃增效剂。 可单独使用亦可复合使用，尤其是在与卤系阻燃剂并用时可大大提高卤系阻燃剂的效能，是卤系阻燃剂中不可缺少的协同剂。其主要品种有Sb₂O₃， Sb₂O₅及锑酸钠(NaSbO₃ •1/4H₂O)等。

（c）溴化环氧树脂：溴化环氧树脂指由四溴双酚A合成的环氧树脂，具有优良的熔融流动性、较高的阻燃效率、优异的热稳定性和光稳定性，且有较好的物理力学性能，是一种理想的ABS阻燃剂。

氯化聚乙烯(CPE)阻燃剂：CPE外观为白色粉末，溶于芳烃和卤代烃，不溶于脂肪烃，在170℃以上分解，放出氯化氢气体。

由于CPE分子结构中不含不饱和双键并接入含氯基团，且氯原子是沿着聚乙烯链无规分布， 因此具有稳定化学结构，优良的耐热老化性、耐寒性、耐候性、耐化学药品性、耐臭氧性和电绝缘性。

CPE作为一种弹性体聚合物，与多种高聚物具有良好的相容性，可作为ABS 、PVC 、PP 、PE 、PS 等的改性剂。同时由于CPE含有卤素，具有阻燃性， 可作为第二阻燃剂使用，而且CPE的价格比ABS低， 因此CPE是阻燃ABS改性的理想选择。

CPE与Sb₂O₃的协同阻燃效应：在ABS与复合阻燃剂DBDPE/Sb₂O₃ 的材料中加入CPE，复合材料的氧指数会升高，热释放速率、 有效燃烧热、质量损失速率有所降低，说明CPE具有阻燃作用，可以作为第二阻燃剂使用。

加入CPE之后，复合材料的冲击强度大幅度提高，说明CPE和 Sb₂O₃之间存在协同效应。此外，加入CPE/Sb₂O₃后， 复合材料的生烟速率可显著降低，说明 CPE/Sb₂O₃对于ABS还具有很好的抑烟作用。

2 无卤阻燃剂

氢氧化铝与氢氧化镁：氢氧化铝和氢氧化镁是两种常见的无机填料型阻燃剂。其特点是无卤、抑烟、价廉。

其阻燃机理基本相同，都是以凝聚相阻燃机理(即高 温下氢氧化铝在ABS表面形成凝聚相，隔绝了空 气，阻止热传递、降低可燃性气体释放量: 氢氧化镁/ABS复合材料燃烧时，表面结成致密炭层。

而形成的炭层能阻隔燃烧热向未燃烧部分反馈以及分解产物向火焰区的扩散燃烧，起到隔热、隔质作 用，能够有效地降低材料的热释放速率，延缓材料的燃烧)和冷却机理(即阻燃剂发生吸热脱水、相变、分解或其他吸热反应，降低聚合物表面和燃烧 区域的温度，防止热降解，进而减少可燃性气体的 挥发量，终破坏维持聚合物持续燃烧的条件)兼有。但单独添加用量大，对树脂的力学性能改变较大，故一般不常用这两种阻燃剂作为主阻燃剂使用。

包覆红磷：包覆红磷只含阻燃元素磷，其阻燃效率比其他含磷阻燃剂高。其阻燃机理是以凝聚相阻燃为主， 即高温下包覆红磷在ABS表面形成凝聚相，隔绝了空气，阻止热传递，降低可燃性气体释放量，从而达到阻燃目的。但单独使用包覆红磷阻燃ABS的效果并不明显，而与其他协效剂并用可得到较好的阻燃效果。研究发现，当包覆红磷用量为9%， 氢氧化铝用量为20%时，可得到力学与阻燃性能都 比较理想的协效环保阻燃型ABS。

磷氮复合阻燃剂：含氮阻燃剂主要以分解过程中形成氮等不燃性气体，稀释和冲淡可燃性气体或覆盖于材料表面而阻燃。其常见的有三聚氰胺、三聚氰胺氰尿酸盐 (MCA)、三聚氰胺焦磷酸盐等。

以磷、氮为主要组分的膨胀型阻燃剂成为ABS无卤阻燃中，当磷化合物加入氮之后可以形成磷-氮阻燃剂， 由于氮化合物受热 后放出N₂、CO₂、NH₃、H₂O等气体，这些不易燃烧的气体阻断了氧的供应，实现了阻燃增效和协效的目的。