ABS复合材料的阻燃及静态力学性能研究(2)

以PVC, CPE,纳米Mg(OH) 2 和纳米ZnSnO3 为阻燃剂对ABS进行改性,结果表明,ABS复合体系的最佳配方为: m (ABS) ∶m ( PVC) ∶m (CPE) ∶m (纳米Mg(OH) 2 ) ∶m (纳米ZnSnO3 ) = 100∶60∶11∶3. 5∶2. 此时,体系的拉伸强度为36. 39MPa,缺口冲击强度为34. 80 kJ /m2 ,氧指数为31. 5% ,水平燃烧达到Ⅰ级,垂直燃烧达到FV - 0级,而且燃烧过程中几乎没有黑烟产生,复合体系综合性能较佳.

郑州轻工业学院学报(自然科学版)

2008年　

特点,但其氧指数仅为18.3～20,故易燃,且发烟量大,燃烧时会放出大量有毒有害气体(如HCN,CO等).纳米材料因其独特的尺寸效应、表面效应、宏观量子隧道效应等特性而表现出常规填料所不具备的优异性能,现已成为材料领域的研究热点

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适量的无水乙醇中用超声波处理40min后,与ABS一起在烘箱中干燥4h,温度为80～90℃;再在双辊筒炼塑机上塑炼,然后拉片、模压、制样.其中,塑炼温度为:前辊120～130℃;后辊110～120℃.塑炼时间5～10min.模压温度:上模板155～165℃;下模板145～150℃.模压时间:预热3min,压制5～8min.其工艺流程见图1

本文以聚氯乙烯(PVC),氯化聚乙烯(PEC),纳米ZnSnO3,纳米Mg(OH)2为阻燃剂,采用熔融共混法

制备了ABS复合材料,并对其阻燃性能及静态力学性能进行研究,以期解决ABS树脂的易燃性问题.

1　实验

1.1　材料

ABS,中国石油兰州化工有限公司产;PVC,黑

图1　复合材料制备工艺流程

1.4　性能测试

龙江齐化化工有限公司产;稀土稳定剂,南京惠恩实业公司产;PEC,含氯量35%,山东潍坊化工厂产;纳米Mg(OH)2,ZnSnO3,均为40～60nm,河南大学特种功能材料重点实验室提供.1.2　仪器

GH—10型高速混合机,KQ218型超声波分散仪,氧指数按GB/T2406—1993测定;烟密度按GB/T8627—1999测定;GB1040—79

测定;垂直燃烧按/1984GB/T2408—产;SK—1608;QLB—D,;HY—W型

2　结果与讨论

　　采用均匀设计法,以PVC,纳米ZnSnO3,

PEC,纳米Mg(OH)2用量为考查因素,对复合材料的阻燃效果和力学性能进行测试,结果见表1.从中可以看出:配方6,7,8的综合力学性能和阻燃性能较好,特别是8的阻燃性能最好;但是综合力学性能,尤其是缺口冲击强度不如6,7.所以综合考虑后选择6,7比较合适.2,3,5的阻燃效果和力学性能均不佳,尤其是缺口冲击强度较差.这可能是由于纳米ZnSnO3和纳米Mg(OH)2两者之间没有

空气中发烟量

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万能制样机,河北省承德实验机厂产;XJJ—5型简支梁冲击试验机,承德金建检验仪器有限公司产;HC—2型氧指数测定仪,南京分析仪器厂产;JCY—1型烟密度测定仪,承德金建检验仪器有限公

司产;CMT—6104型万能电子拉力机,深圳新三思计量技术有限公司产.1.3　操作过程

将纳米ZnSnO3,纳米Mg(OH)2,PVC及PEC在

纳米

Mg(OH)2

02514036

表1　复合体系的阻燃效果及力学性能测定结果

编号ABSPVCPEC

12345678

100100100100100100100100