抗紫外线PC

         近年来，人们对无卤阻燃系统的关注热度在逐渐升温，同时也在致力于改善ATH与MH需极大添加量才能发挥阻燃作用的现状。有趣的是，ATH与MH简单混合即可发挥协同作用ⅢJ，这可能与复合物脱水温度范围的延长有关。Cone研究表明o 7‘7|，乙烯一乙烯醋酸酯共聚物(EVA)中，MH与zB可发挥协效阻燃作用，ZB可催化MH脱水。此外在凝聚相中，ZB可促进MgO微粒结块形成隔热层并*终成炭。在纳米黏土和低熔玻纤改性的EVA中，添加MH与ZB组成的协效阻燃1．3．3阻燃剂的选择标准    通常，选用抗紫外线PC阻燃剂时应考虑以下四个条件：  (1)阻燃剂对聚合物的阻燃效率；(2)阻燃聚合物的加工工艺；    (3)阻燃剂与基体的相容性以及对基体物理性能的影响； (4)性价比权衡。 

         如前所述，由于抗紫外线PC卤系阻燃剂的气相阻燃作用十分高效且与大多数聚合物都有较好的相容性，故其比磷系阻燃剂更为通用。然而，上述其他选择标准就要求对不同的聚合物，应根据具体情况使用不同种类的卤系阻燃剂。例如，由于热稳定性较差，脂肪族卤系阻燃剂主要用于热塑性树脂或发泡Ps。与PS相容的阻燃剂不一定适用于HIPS，因为较好的相容性会致其发生塑化而导致热变形温度降低。抗紫外线PC与此相反，相容性相对较差的阻燃剂(如十溴二苯醚)则十分适用于HIPS，因其可保持HIPS较高的热变形温度与较好的抗冲击性。尽管ABS与HIPS结构相近，但其却更为适用与Ps相容的阻燃剂(如四溴双酚A或溴化环氧树脂)。这是因为ABS的橡胶含量高于HIPS，使用不相容添加剂将导致材料的韧性降低。一般而言，磷系阻燃剂较适用于工程塑料，因为相比于日用品用高聚物，工程塑料可自成炭。在某些塑料中(如PC—ABS合金、PPO．HIPS共混物等)，含磷阻燃剂比卤系阻燃剂更为高效。这是因为卤系阻燃系统中的协效剂Sb：O，是一种路易斯酸，可破坏一些聚合物的炭层。此外，Sb：O。粉体将对工程塑料的抗冲击性带来不利影响。    

       无机氢氧化物作为阻燃添加剂时，添加量极大。添加如此大量的填料后，仅有某些聚合物(如聚烯烃)仍能保持较好的物理性能。再者，抗紫外线PC相对较差的热稳定性(尤其是ATH)严重限制了无机氢氧化物的应用。目前，ATH主要应用于PVC、不饱和聚酯、PA背涂胶乳及聚酯地毯类材料。1．3．4高分散阻燃剂    学者们通常对较小粒径的阻燃剂十分感兴趣。如前所述，具备阻燃作用的气相二氧化硅已广泛应用于环氧树脂(如电子元器件封装材料)。此外，粒径为0．1斗m～2．0txm的Sb：0，，不仅可提高PVC的阻燃性，还可使其具有较好的着色性㈣。。而五氧化二锑胶粒(0．03斗m)相对于Sb：0，有极低的折射率，因此可用于透明PVCp引。在透明PC中，通常以极少量(0．02％左右)的亚微米级哪3卤系磺酸盐作为阻燃剂。极细的金属氧化物微粒也可用于阻燃Pc[9 51，但至今尚未工业化。对阻燃Pu发泡材料，可采用分散于多元醇的大量微米与亚微米级MA嘲。就阻燃效率而言，长期以来人们认为亚微米级阻燃剂要高于普通阻燃剂(微米及微米以上)。实践证明，该“规律”只在某些特定条件下适用，这主要取决于阻燃剂的类型与所选用的阻燃性测试法。例如，一些磷酸酯和溴系阻燃剂可以很均匀地分散于聚合物基体，对任何固体阻燃剂而言，如此良好的分散是不可能达到的，然而前者良好的分散却并未比后者表现出更高的阻燃效率。事实上，许多种阻燃剂在与聚合物发生作用而发挥阻燃效用之前为熔融态。很盟显，该类超细阻燃剂并不十分高效，同样现象在与聚合物作用之前即发生热分解甚至全部裂解的阻燃剂中可见。    

      大量文献表明，高分散ATH【9 7，98 J、MH㈣1的阻燃性能优异。通过特殊方法制备的这些氢氧化物纳米填料，其平均粒径为100nm～300rim。通常，这些纳米填料在LOI与UL94测试中表现平平，但在Cone测试中却表现突出。在一项使用气相二氧化硅阻燃PMMA的研究中归川，即使添加量相当高，LOI值却仅稍微提高。而通常在Cone测试中，纳米填料(包括纳米黏土，其他章节将详细讨论)可有效降低材料的HRR。当前，有关纳米复合材料阻燃机理的研究已取得了许多进展，一个人们普遍认同的观点是：由于纳米填料的“小尺寸效应”，纳米微粒可在聚合物表面结块形成一个有效的隔热层，即类陶瓷一碳焦化层。由于LOI与UL94测试都为小型火焰，不能为纳米微粒的结块提供足够的热量，因此在小型火测试中纳米微粒很难发生结块。

       人们常常忽视微米或纳米粒子的另一物理作用机理，该机理与纳米粒子对聚合物熔体流变性能的影响有关，即极少量的纳米粒子也将大大降低聚合物的熔体流动性。抗紫外线PC纳米粒子对聚合物熔体黏度的这一影响并不能有助于材料通过阻燃性能测试，但复配其他阻燃剂协效使用则是提高阻燃性能的一个有效方法。例如，添加小于1％的纳米填料，即可使UL94 V-2级的阻燃防火树脂通过V一1级甚至于V．0级。纳米填料对材料LOI值的影响可能是负面的也可能是正面的。熔体流动性越好，其LOI值就越高，因为添加纳米填料后材料流动性将变差，相应的LOI值将降低。这是常见于相关文献的争论焦点之一，也是时常会导致得出错误结论的原因之一。毫无疑问，大型火灾氛围中存在许多具有高毒性的化学物质，这其中包括阻燃防火树脂的分解产物。

      但是，如果人们有机会逃出火灾，则这些有毒物质将变得无关紧要；如果无法逃出，无论阻燃防火树脂分解产物的相对毒性如何，抗紫外线PC他们都将成为受害者。由此看来，*为关键的是火灾中阻燃防火树脂延迟火焰传播的性能，而非在火氛围中其分解产物的相对毒性。*近一项使用“生命周期评估模型”研究火灾中家具材料释放气体的研究表明¨01 J，未阻燃家具材料燃烧释放产物中污染*为严重的是多芳环烃类(PAH)，这是一种致癌物质。与PAH相比，氯化或溴化二嗯英的释放对环境的污染则要小得多。许多研究证明[1 9|，阻燃和未阻燃防火树脂燃烧释放的烟气毒性并无多大差异，主要的差异是浓度不同。因为阻燃防火树脂的燃烧速度很慢且易自熄，故其有毒气体释放量较少。由此看来，似乎只有通过减少火灾的发生次数或扼制其规模才是保护环境的**途径。