PVC/ABS合金共混阻燃改性进展与应用
栏目：行业动态 发布时间：2021-06-01 15:53
1 PVC/ABS合金研究现状 PVC和ABS是当今应用广，用量较大的高分子材料，为了综合两者优异性能同时尽克服其自身的缺点，以利于生产应用，可将PVC和ABS共混做成高分子合金。ABS/PVC合金具有...
1 PVC/ABS合金研究现状
PVC和ABS是当今应用广，用量较大的高分子材料，为了综合两者优异性能同时尽克服其自身的缺点，以利于生产应用，可将PVC和ABS共混做成高分子合金。ABS/PVC合金具有较高的冲击强度和较好的热稳定性、阻燃性、加工性能及较理想的成本，已被广泛用于注射、挤出、压延等塑料成型工艺中。近年来，随着家用电器的普及，ABS的需求量越来越大，而PVC/ABS合金共混改性技术的研究对于改善ABS阻燃性、缓解ABS原料紧张的局面、降低生产成本等有着重要意义。
但PVC/ABS合金本身的弯曲强度不高、热变形温度低、加工性能差等限制了其发展与应用。为了解决这些问题，以下两个领域成为了PVC/ABS合金的研究热点。
1.1 对PVC/ABS合金的配比进行优化
国内有学者等研究了SAN/PVC比率固定时，PB含量对合金力学性能的影响，结果表明：当SAN/PVC=70/18时，合金的冲击强度随着PB含量而递增。
另外有考察了不同型号的PVC、ABS树脂对PVC/ABS共混体系的力学性能及加工性能的影响，结果表明：PVC材料SG3型比SG5型所形成的共混合金性能更好；ABS材料B含量高的PA747对合金的断裂伸长率等性能影响较明显，而SAN和S含量高的PA727却对合金热性能影响较大。
1.2 添加第三组分对PVC/ABS合金进行改性
尝试在ABS/PVC/Sb203体系中加入了CPE及助剂TR，从而建立起五组分阻燃ABS共混体系，在提高体系阻燃性的同时，提高力学性能并降低生产成本，结果表明：五因子阻燃ABS共混体系可达到GB 4609-84 FV-0级的阻燃标准，而且体系的力学性能得到很大改善，有一定工业生产价值。
2 ABS阻燃改性的比较
根据UL-94标准，阻燃性能级别由低到高可分为：HB、V-2、V-1、V-0、5VB、5VA。标准的ABS属于HB级别，需要加入阻燃剂以达V-0级的阻燃性能。提高ABS树脂阻燃性主要有三条途径。
2.1 对现有的ABS树脂进行化学改性
如加入三溴苯乙烯作为第四单体制备四组分阻燃ABS，化学改性ABS需要特定的生产过程，工艺极为复杂，现在很少使用。
2.2 往ABS中加入阻燃剂
这种方法是目前比较常用的方法。通常阻燃剂按阻燃有效元素可分为无卤阻燃剂、溴系阻燃剂、卤-磷阻燃剂等。
（1）在无卤阻燃剂中，较有应用价值的有APP和水滑石。APP分散性好，化学稳定性好，且消烟低毒。水滑石兼有氢氧化镁和氢氧化铝类似的结构和组成，受热分解会释放大量水和CO2，吸热以降低体系温度，且释放的水蒸气和CO2能稀释和阻隔可燃气。因此两者都是环境友好、消烟型的无毒无卤阻燃剂，应用前景广阔。
（2）在溴系阻燃剂中，十溴二苯醚和四溴双酚A用量较广，但这些传统阻燃剂因环保问题，其市场已逐步被十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂等环保型阻燃剂所替代。
（3）卤-磷阻燃体系和新型阻燃剂目前所占市场份额较小，所涉及的生产过程和反应机理较为复杂，但也是有潜力的阻燃剂。
ABS树脂常用的阻燃剂有磷系、无机、卤系阻燃剂等。卤系阻燃剂因阻燃效果好，对材料力学性能影响较小而被广泛使用，它包括溴系、氯系阻燃剂。其中溴系阻燃剂的阻燃效果优于氯系，所得ABS阻燃产品具有良好的力学性能。但近年发现部分溴系阻燃剂燃烧时会产生有毒致癌物质，故多溴联苯和多溴联苯醚已被限令禁止使用。
2.3 使用阻燃型聚合物与ABS共混，如CPE、PVC
即ABS合金共混改性技术：利用廉价的PVC改性ABS，可以得到阻燃效果良好的合金体系。对比普通阻燃ABS，这种方法改性的ABS耐候性好、机械性能好、价格便宜，但加工性差。尽管现在推崇无卤材料，PVC作为ABS的共混改性材料不利于环保，但因其性价比的优势，还是有其存在的价值和意义的[4]。
3 PVC/ABS产品的应用
目前PVC/ABS合金被广泛应用于各个部门，其应用领域包括：
（1）家电外壳（手机SIM卡、电脑、电视机、洗衣机、冰箱、电话等）。
（2）电表外壳、电蚊拍外壳、应急灯外壳、电工行业开关底盒。
（3）板材、片材、管材、电线电缆用绝缘套管。
（4）汽车、摩托车、火车等仪表板零部件。
4 结语
该文以综述的形式对PVC/ABS合金的研究及应用状况进行总结。通过比较PVC/ABS合金与无机阻燃剂改性的ABS体系，权衡环保、性能、价格等因素，发现PVC/ABS共混改性阻燃体系具有一定的发展潜力。我国必须加快PVC/ABS合金的研发进度，使PVC/ABS合金产品高性能化并达到量产水平，以满足我国各行业的发展需求。
无锡嘉弘塑料科技有限公司拥有近30年的PVC粒料的研发、造粒生产经验,生产有成熟的PVC/ABS粒料产品。专业技术服务团队可为客户提供一站式系统解决方案。如想了解更多关于产品的信息，欢迎登录我们的官网∶www.js-plastics.com，咨询在线客服或拨打热线。固话：0510-68755207 手机：15190220696，我们将竭诚为您服务。
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PVC和ABS是当今应用广，用量较大的高分子材料，为了综合两者优异性能同时尽克服其自身的缺点，以利于生产应用，可将PVC和ABS共混做成高分子合金。ABS/PVC合金具有较高的冲击强度和较好的热稳定性、阻燃性、加工性能及较理想的成本，已被广泛用于注射、挤出、压延等塑料成型工艺中。近年来，随着家用电器的普及，ABS的需求量越来越大，而PVC/ABS合金共混改性技术的研究对于改善ABS阻燃性、缓解ABS原料紧张的局面、降低生产成本等有着重要意义。
但PVC/ABS合金本身的弯曲强度不高、热变形温度低、加工性能差等限制了其发展与应用。为了解决这些问题，以下两个领域成为了PVC/ABS合金的研究热点。
1.1 对PVC/ABS合金的配比进行优化
国内有学者等研究了SAN/PVC比率固定时，PB含量对合金力学性能的影响，结果表明：当SAN/PVC=70/18时，合金的冲击强度随着PB含量而递增。
另外有考察了不同型号的PVC、ABS树脂对PVC/ABS共混体系的力学性能及加工性能的影响，结果表明：PVC材料SG3型比SG5型所形成的共混合金性能更好；ABS材料B含量高的PA747对合金的断裂伸长率等性能影响较明显，而SAN和S含量高的PA727却对合金热性能影响较大。
1.2 添加第三组分对PVC/ABS合金进行改性
尝试在ABS/PVC/Sb203体系中加入了CPE及助剂TR，从而建立起五组分阻燃ABS共混体系，在提高体系阻燃性的同时，提高力学性能并降低生产成本，结果表明：五因子阻燃ABS共混体系可达到GB 4609-84 FV-0级的阻燃标准，而且体系的力学性能得到很大改善，有一定工业生产价值。
2 ABS阻燃改性的比较
根据UL-94标准，阻燃性能级别由低到高可分为：HB、V-2、V-1、V-0、5VB、5VA。标准的ABS属于HB级别，需要加入阻燃剂以达V-0级的阻燃性能。提高ABS树脂阻燃性主要有三条途径。
2.1 对现有的ABS树脂进行化学改性
如加入三溴苯乙烯作为第四单体制备四组分阻燃ABS，化学改性ABS需要特定的生产过程，工艺极为复杂，现在很少使用。
2.2 往ABS中加入阻燃剂
这种方法是目前比较常用的方法。通常阻燃剂按阻燃有效元素可分为无卤阻燃剂、溴系阻燃剂、卤-磷阻燃剂等。
（1）在无卤阻燃剂中，较有应用价值的有APP和水滑石。APP分散性好，化学稳定性好，且消烟低毒。水滑石兼有氢氧化镁和氢氧化铝类似的结构和组成，受热分解会释放大量水和CO2，吸热以降低体系温度，且释放的水蒸气和CO2能稀释和阻隔可燃气。因此两者都是环境友好、消烟型的无毒无卤阻燃剂，应用前景广阔。
（2）在溴系阻燃剂中，十溴二苯醚和四溴双酚A用量较广，但这些传统阻燃剂因环保问题，其市场已逐步被十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂等环保型阻燃剂所替代。
（3）卤-磷阻燃体系和新型阻燃剂目前所占市场份额较小，所涉及的生产过程和反应机理较为复杂，但也是有潜力的阻燃剂。
ABS树脂常用的阻燃剂有磷系、无机、卤系阻燃剂等。卤系阻燃剂因阻燃效果好，对材料力学性能影响较小而被广泛使用，它包括溴系、氯系阻燃剂。其中溴系阻燃剂的阻燃效果优于氯系，所得ABS阻燃产品具有良好的力学性能。但近年发现部分溴系阻燃剂燃烧时会产生有毒致癌物质，故多溴联苯和多溴联苯醚已被限令禁止使用。
2.3 使用阻燃型聚合物与ABS共混，如CPE、PVC
即ABS合金共混改性技术：利用廉价的PVC改性ABS，可以得到阻燃效果良好的合金体系。对比普通阻燃ABS，这种方法改性的ABS耐候性好、机械性能好、价格便宜，但加工性差。尽管现在推崇无卤材料，PVC作为ABS的共混改性材料不利于环保，但因其性价比的优势，还是有其存在的价值和意义的[4]。
3 PVC/ABS产品的应用
目前PVC/ABS合金被广泛应用于各个部门，其应用领域包括：
（1）家电外壳（手机SIM卡、电脑、电视机、洗衣机、冰箱、电话等）。
（2）电表外壳、电蚊拍外壳、应急灯外壳、电工行业开关底盒。
（3）板材、片材、管材、电线电缆用绝缘套管。
（4）汽车、摩托车、火车等仪表板零部件。
4 结语
该文以综述的形式对PVC/ABS合金的研究及应用状况进行总结。通过比较PVC/ABS合金与无机阻燃剂改性的ABS体系，权衡环保、性能、价格等因素，发现PVC/ABS共混改性阻燃体系具有一定的发展潜力。我国必须加快PVC/ABS合金的研发进度，使PVC/ABS合金产品高性能化并达到量产水平，以满足我国各行业的发展需求。
无锡嘉弘塑料科技有限公司拥有近30年的PVC粒料的研发、造粒生产经验,生产有成熟的PVC/ABS粒料产品。专业技术服务团队可为客户提供一站式系统解决方案。如想了解更多关于产品的信息，欢迎登录我们的官网∶www.js-plastics.com，咨询在线客服或拨打热线。固话：0510-68755207 手机：15190220696，我们将竭诚为您服务。
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