TPP、RDP、BDP、RDX這四種含磷的化合物,都是無(wú)鹵阻燃劑,并且都是磷酸芳酯。這四種阻燃劑,均可用在PC/ABS合金材料中,它們有哪些區(qū)別呢?
(1)基本性能
基本性能 | TPP | RDP | BDP | RDX |
CAS號(hào) | 115-86-6 | 57583-54-7 | 181028-79-5 | 139189-30-3 |
外觀 | 固體 | 液體 | 液體 | 固體 |
磷含量,% | 9.5 | 10.8 | 8.9 | 9.0 |
25℃時(shí)密度,g/cm3 | - | 1.31 | 1.26 | - |
25℃是粘度,mPa·s | 熔點(diǎn)49℃ | 600 | 13000 | 熔點(diǎn)92℃ |
(2)結(jié)構(gòu)式
①TPP (Tri-phenyl phosphate)
②RDP [Resorcinol bis(diphenyl phosphate)]
③BDP [Bis-phenol A bis(diphenyl phosphate)]
④RDP [Resorcinol bis(2,6-dixylenyl phosphate)]
(3)熱性能
TGA/N2 (10℃/min) | TPP | RDP | BDP | RDX |
2%,℃ | 202 | 288 | 273 | 295 |
5%,℃ | 220 | 325 | 327 | 340 |
10%,℃ | 235 | 360 | 393 | 395 |
(4)在PC/ABS合金中的應(yīng)用
TPP、RDP、BDP和RDX都是適合PC/ABS合金材料的無(wú)鹵阻燃劑,其添加量取決于PC/ABS合金中兩者的比例。PC/ABS 合金中,當(dāng)ABS的比例<25%時(shí),添加8%~15%的阻燃劑和阻燃協(xié)效劑便可通過(guò)UL94 V-0級(jí)。阻燃協(xié)效劑通常是防止形成熔滴,常見(jiàn)是PTFE,添加量為0.3%-0.5%。下表是這四種阻燃劑在PC/ABS(3/1)中的應(yīng)用情況:
添加TPP 配方 | 添加RDP 配方 | 添加BDP 配方 | 添加RDX 配方 | |
添加量,% | 14.0 | 9.0 | 12.3 | 11.5 |
UL94 (1.6mm) | V-0 | V-0 | V-0 | V-0 |
MFI(260℃/2.16kg), g/(10min) | - | 18.7 | 26.9 | 25.9 |
拉伸強(qiáng)度,N/mm2 | 46.0 | 53.3 | 55.6 | 54.0 |
彎曲模量,MPa | 2620 | 1586 | 1655 | 1650 |
彎曲強(qiáng)度,N/mm2 | 82.7 | 81.4 | 84.8 | 83.8 |
HDT(1.8MPa),℃ | 67.8 | 83.3 | 81.4 | 85.9 |
懸臂梁缺口沖擊,kJ/m2 | 12.3 | 65.1 | 49.6 | 75.3 |
BDP在熱穩(wěn)定性及水解穩(wěn)定性方面比RDP略為優(yōu)越。但由于其粘度大大增加,以至于BDP加料比RDP更為困難。加之BDP磷含量較低,因此BDP的阻燃性不如RDP。
一般來(lái)說(shuō),使用BDP的PC/ABS合金的比使用RDP略高些。在 ABS含量為≤25%的PC/ ABS合金中通常需要添加12%的BDP,同時(shí)加入PTFE以確保通過(guò)V-0級(jí)。
RDP的阻燃效率比TPP或RDP高一點(diǎn)。但 RDP與TPP混合使用,或?qū)?/span>RDP與BDP混合使用,由于存在協(xié)同效應(yīng),即使阻燃劑的總添加量<10%,仍可通過(guò)UL-94 V-0級(jí)。顯然,以固相阻燃為主的RDP或BDP容易使更多PC碳化,從而減少了火焰的燃料供應(yīng),有效地降低了火焰溫度。隨著火焰溫度的降低,TPP在氣相中的阻燃效果更為顯著。