在上篇文章《如何选择正确的阻燃剂类型?关键考量因素》中,我们详解了阻燃剂的通用选择逻辑。如何选择合适的阻燃剂?这些因素你要考虑...
本期将从具体聚合物出发,为您呈现一份面向改性工厂的“实战指南”——针对ABS、尼龙、聚丙烯等常见塑料,如何精准匹配阻燃剂类型、牌号与添加方案,并附上可持续趋势与跨领域应用速查表。
特定阻燃剂的材料适配与性能表现
氢氧化镁(MDH)因分解温度更高(适配高温加工)且成本特性,适用于加工温度在 200-225℃以上的热塑性塑料与热固性树脂,具体包括聚丙烯(PP)、聚丙烯共混物、丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物(ABS)、ABS 合金及共混物、含氟聚合物、聚苯醚(PPO)、PPO 合金及共混物、聚酰亚胺与脂肪族聚酮。需注意,氢氧化镁不可用于热塑性聚酯树脂,因其会催化树脂降解。
硅系阻燃剂应用于高抗冲聚苯乙烯(HIPS)、聚丙烯(PP)、聚苯乙烯共混物及乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物(EVA)时,可提升终端产品的阻燃性与极限氧指数(LOI);研究表明,硅改性聚氨酯(PU)相比未改性聚氨酯,热释放速率显著降低。适用于聚碳酸酯(PC)及 PC/ABS 树脂的新型硅系阻燃剂,可在保障材料良好力学性能的同时,实现高阻燃等级。
各聚合物对应的阻燃剂选择参考
高抗冲聚苯乙烯(HIPS)
溴系阻燃剂是赋予高抗冲聚苯乙烯阻燃性能的最具成本效益的材料;磷系阻燃剂则最适用于聚苯醚 - 高抗冲聚苯乙烯共混物(PPO-HIPS);
高抗冲聚苯乙烯(HIPS)因其优异的综合性能和低成本而用于许多应用。电气/电子和家电是两个最重要的领域,要求在使用温度不超过80°C的应用中具备阻燃性。
聚烯烃(PO)
聚乙烯(PE)、乙烯 - 醋酸乙烯酯共聚物(EVA):主要应用于电线电缆(低中压)护套、汽车、建筑领域,氢氧化铝(ATH)与氢氧化镁(MDH)是满足严苛阻燃要求的优选方案;
聚丙烯(PP):处于通用塑料与工程塑料的交界领域,常用于电力电缆、连接器、公共设施座椅(如体育场)、配件外壳及聚丙烯纤维(地毯、座椅),氢氧化镁(MDH)是高要求应用场景的适配方案;
热塑性聚烯烃弹性体 (TPO):主要应用于屋面防水卷材、汽车内饰、软质电缆及热收缩膜;
溴系阻燃剂是赋予聚乙烯(PE)、聚丙烯(PP)阻燃性能的最具成本效益的材料;
聚酰胺(PA,尼龙)
为连接器选择合适的溴系阻燃剂至关重要;氢氧化镁(MDH)阻燃剂可使加工商生产不含卤素及磷的阻燃聚酰胺产品;需具备阻燃性能的聚酰胺应用场景主要为电气 / 电子领域的零部件与外壳;
聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)
为连接器选择合适的溴系阻燃剂,对满足材料规格要求、保障加工性能(如薄壁成型)并控制成本至关重要;
丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚物(ABS)
适配 ABS 的最优溴系阻燃剂需根据终端应用要求确定;磷系阻燃剂最适用于 PC-ABS 共混物;
ABS 的性能优势源于各组分协同作用:丙烯腈赋予耐化学性与热稳定性,丁二烯提供韧性与冲击强度,苯乙烯则保障刚性与加工性;
硬质聚氨酯(PUR)
如需达到预期性能,建议选用反应型溴系阻燃剂;磷系阻燃剂的选择对最终产品性能影响显著;
需具备阻燃性能的硬质聚氨酯泡沫主要用于建筑保温(屋面、墙板)及制冷领域;
适配 PUR 的磷系阻燃剂可选 60 余种,氯系阻燃剂可选 20 余种,各类阻燃剂合计可选 200 余种。
聚氯乙烯(PVC)
可添加氢氧化镁(MDH)或氢氧化铝(ATH)作为阻燃剂,以实现所需性能;
聚氯乙烯本身属于难燃塑料,但增塑剂的加入会导致其易燃性与发烟量显著提升;
适配 PVC 的磷系阻燃剂可选 100 余种,ATH 可选 40 余种,MDH 可选 20 余种。
可持续与环境友好型阻燃剂
溴系阻燃剂增强型塑料的
可持续废弃物管理
实践证明,含溴系阻燃剂的塑料与各类废弃物管理方式(尤其回收与能源回收)均具备良好相容性。部分领先复印机制造商已明确指定使用特定塑料 / 溴系阻燃剂组合,部分原因在于其在回收过程中表现出优异的稳定性。
目前,部分新型复印机中 30% 的塑料部件采用含溴系阻燃剂的再生塑料;近期研究表明,含溴系阻燃剂的 ABS 塑料在可回收性方面优于其他塑料,可循环回收 5 次,且完全符合最严格的环保与防火安全要求。
瑞典博利登(Boliden)公司开发了一套电气电子废弃物回收工艺,该工艺符合瑞典相关法规,可实现金属回收,同时塑料在冶炼过程中提供部分能量。含溴系阻燃剂的塑料已通过该工艺测试,完全满足冶炼厂的要求。
因此,废弃物中含溴系阻燃剂塑料的存在,为生产商提供了多种兼具环境效益与经济效益的废弃物回收再利用方案。
各类阻燃剂的核心应用领域
阻燃性是聚合物用于多种应用所需具备的关键特性之一。由于一些聚合物本身不具备阻燃性,因此需要添加助剂来帮助它们阻燃。
以下为各类阻燃剂的核心应用领域,助力您根据目标应用场景做出明智选型。
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