全氟丁基磺酸钾阻燃作用

        P C是一种通用工程塑料,透光率高,具有综合衡的力学、电气及耐热性能,在电子、电器、机械、汽车及建筑等行业获得广泛的应用。

        P C具有自熄性,其阻燃性能优于一般塑料,但是在某些阻燃要求高的场合仍需进一步阻燃改性。

        目前，P C的无卤阻燃较常采用的阻燃剂有磷酸盐、磺酸盐和有机硅等,其中磺酸盐尤其是全氟丁基磺酸钾(PPFBS)对P C阻燃作用最为明显。

         实验结果表明,添加0.01%(质量分数,下同)可使P C氧指数从26%提高到35%,添加0.1%使P C氧指数达到39%,垂直燃烧达U L 94V-0(3mm),且对P C的光学和力学性能影响小。

       另外从DTG曲线上,FRPC的最大热分解速率小于PC的最大热分解速率,说明PPFBs的加入降低了PC热分解速率。

        较低的分解速率有利于阻隔炭层的形成,阻止PC继续分解,因此阻燃性能提高。

         P C在整个降解阶段活化能变化比较平缓,降解过程分为三个阶段。

        转化率<20%为第一阶段,主要是P C端基断裂,随端基数量减少,降解反应逐渐转移到分子主链中,活化能逐渐增大;

        转化率20%-90%为第二阶段,主要是分子主链的断裂、重排和交联,活化能变化较平缓,增加的幅度不大;

        转化率>90%为第三阶段,主要是降解小链段的继续分解和交联炭前体的分解,活化能迅速增加。

       与之相比FRPC体系活化能变化有着明显的不同,降解反应第一阶段(转化率<20%)活化能比纯P C的活化能小,说明有PFBS催化PC热降解的作用;第二阶段(转化率2 0%~80%),体系的活化能大于纯PC,并随反应程度增加而增加,说明体系中P C的主链断裂位置发生了改变,并且分解产物的交联程度逐渐增加;第三阶段(转化率>90%),主要是交联炭前体的分解,体系活化能迅速提高,远大于纯P C体系活化能,表明PPFBS有利于PC形成高交联的稳定的炭前体,进而形成稳定的碳层,由此有效地提高了P C的阻燃性能。

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