无卤阻燃加强PBT灼热丝机能提升探索

?

在电子电器产品领域
，PBT（聚对苯二甲酸丁二醇酯）因具备卓越的力学机能、耐热性、耐化学性以及杰出的电绝缘性而被宽泛利用于汽车衔接件、电脑部件、AC/DC插头、变压器骨架等多多场景。然而
，在电子电器行业
，资料的阻燃安全性至关沉要
，尤其是针对与电线等金属直接接触的塑料部件
，因金属线可能出现的过载或短路情况
，会大量放热导致塑料点火
，进而引发火警。因而
，国际电工委员会（IEC）造订了针对无人照管用具的灼热丝阻燃测试尺度
，我国的家用电器3C认证也将无人照管电器载流绝缘资料部件的灼热丝机能作为强造性要求。

当前
，国内满足UL 94 V-0阻燃尺度的加强PBT资料已较为成熟
，传统造备方式重要选取玻璃纤维（GF）共同卤素阻燃剂及三氧化二锑的复配系统。不外
，这种系统难以达到GWIT（灼热丝起燃温度）要求
，即在灼热丝施加作用的30秒内全程无火点火。为了深刻钻研若何提升无卤阻燃加强PBT的灼热丝机能
，本文将对BPS-Sb、无卤阻燃剂以及复配阻燃剂对加强PBT力学机能及灼热丝机能的影响发展详细分析。

?

一.?BPS-Sb含量对加强PBT机能的作用

表1展示了分歧BPS-Sb含量的加强PBT配方
，而表2则出现了在玻璃纤维含量固定为30%的前提下
，分歧BPS-Sb阻燃剂含量对加强PBT力学机能和阻燃机能的具体影响。从数据了局来看
，随着阻燃剂增长量的逐步增长
，系统的灼热丝点火指数GWFI以及UL 94垂直点火等级均出现出上升趋向。这批注BPS-Sb阻燃系统对于应对GWFI和UL 94这类直接点火测试的阻燃成效相当高效。究其原因
，GWFI与UL 94的测试道理一样
，都是纪录在撤去表部热源后
，资料系统自主熄灭的过程
，BPS-Sb阻燃系统在其中阐扬了关键的阻燃作用。

?

然而
，在进行灼热丝起燃温度GWIT测试时
，情况却有所分歧。随着BPS-Sb阻燃剂增长量的提升
，资料的GWIT并没有相应地提高。对比未增长阻燃剂的配方1能够发现
，单纯的卤素阻燃系统反而对GWIT产生了负面作用。这是由于GWIT测试重要是纪录表部热源施加过程中的情况
，而溴化聚苯乙烯作为该系统中的一个成分
，其热不变性较差。PBT基材的肇始分化温度大体在380℃左右
，而溴化聚苯乙烯的肇始分化温度仅为310℃到330℃。阻燃剂的参与
，加快了整个别系的分化速度
，分化产生的多为幼分子、低燃点物质
，使得系统可能在更低的温度下被灼热丝引燃。

?

二.?无卤阻燃剂对加强PBT机能的影响

表3列举了分歧无卤阻燃系统的加强PBT配方
，表4则对比了在玻璃纤维含量为30%的前提下
，分歧无卤阻燃剂对加强PBT力学机能和阻燃机能的作用。凭据表4中的数据
，能够看出ADP、MCA、MPP等无卤阻燃剂对资料系统的力学机能劣化水平显著高于BPS-Sb阻燃剂。原因在于无卤阻燃剂多为幼分子齐聚物
，与基体树脂的相容性较差
，在资料系统中类似于填充物
，从而导致力学机能出现较大损失。相比之下
，溴化聚苯乙烯是一种高分子树脂
，与整个别系的相容性优良
，因而整体力学机能可能维持在较高水平。

KCP经过特殊的表表活化处置后
，其与基体树脂的相容性相比通例无卤阻燃剂得到了显著提升
，使得资料的力学机能可能与溴化聚苯乙烯系统相媲美。从表4的阻燃测试了局来看
，单独使用无卤阻燃系统时
，其阻燃成效并不梦想。在灼热丝起燃温度GWIT方面
，仅当ADP含量达到20%时
，资料的GWIT达到了775℃
，但此时其灼热丝点火指数仅为800℃。而凭据IEC60335-1无人照管电器载流部件的尺度要求
，GWIT需大于850℃。在这种情况下
，资料的UL垂直点火等级也仅为V-1。对于增长了20份MCA、KCP或者MPP的GF加强PBT而言
，其GWIT和GWFI别离仅为725℃和750℃。

经过综合分析能够确定
，无论是溴锑阻燃系统单独使用
，还是无卤阻燃系统单独使用
，都无法满足IEC60335-1无人照管电器载流部件的灼热丝要求。

?

三.?分歧类型阻燃剂复配对加强PBT机能的作用

表5提供了分歧类型阻燃剂复配的加强PBT配方规划
，该规划是在表1中配方4的基础上
，额表参与等量的无卤阻燃剂进行设计。如表6所示
，在纯BPS-Sb阻燃系统中引入磷/氮类无卤阻燃剂后
，资料的阻燃机能得到了显著提升。当所有无卤阻燃剂的增长量均为5kg时
，资料的GWIT都超过了775℃
，GWFI超过了850℃。其中
，KCP的阐发尤为凸起
，其GWIT更是超过了825℃
，比IEC60335-1无人照管电器载流部件的灼热丝要求值775℃逾越50℃。这注明在系统中
，溴与氮、溴与磷、溴与氮磷之间产生了协同阻燃效应
，在灼热丝测试中
，对阻燃机能的提升成效较为显著。出格是成碳型无卤阻燃剂KCP
，由于经过表表活化处置
，与基材的相容性更好
，其所含的成碳成分反映活化能更低
，启动速度更快
，在点火初期就能急剧形成碳层
，且碳层更为致密。这层碳覆盖在被点火物表表
，起到了更显著的隔氧作用。

为了进一步钻研分歧类型阻燃剂比例的变动对系统力学机能及灼热丝机能的影响
，本文设计了表6中的规划
，并进行了相应的尝试。从表8的尝试了局能够发现
，当固定KCP的比例为5%时
，随着BPS-Sb阻燃剂比例的逐步降低
，资料的阻燃机能以及灼热丝温度都有所降落。当溴化聚苯乙烯、三氧化二锑、KCP的比例为10：2：5时
，资料的UL 94阻燃机能降低为V-1等级
，同时GWIT和GWFI均仅为750℃。在该基础上
，持续提高KCP的比例
，当溴化聚苯乙烯、三氧化二锑、KCP的比例调整为10：2：10时
，资料的GWIT达到775℃
，GWFI为960℃
，UL 94等级复原为V-0
，成功满足了IEC60335-1无人照管电器载流部件的灼热丝要求。此时
，资猜中卤素阻燃剂的增长比例相对较低
，使得整体资料拥有较高的性价比
，产品在市场上也更具竞争优势。

?

四.?结论

1.?单一的溴锑阻燃系统以及无卤阻燃系统的加强PBT资料
，都无法满足IEC60335-1无人照管电器载流部件对灼热丝机能的有关要求。

2.?通过利用溴、氮、磷之间的协同效应
，复配卤素和无卤阻燃系统能够有效提升加强PBT的灼热丝起燃温度和灼热丝点火指数
，从而研造出切合IEC60335-1无人照管电器载流部件有关灼热丝和阻燃要求的加强PBT资料。

3.?无卤阻燃剂的增长对资料的力学机能会产生较大影响
，但对无卤阻燃剂进行表表活化处置可能改善其与基材的相容性
，从而降低对资料力学机能的劣化水平。

4.?KCP在满足UL 94 V-0等级
，同时提高GWIT和GWFI的情况下
，能够显著降低溴锑阻燃剂的增长量
，进而得到更具性价比
，且在市场上更具竞争力的加强PBT资料。

J9集团国际站阻燃剂公司致力于阻燃剂的钻研与开发。J9集团国际站ADP产品是一种优良的无卤阻燃剂
，可用于无卤加强型PBT资料
，以提升其烧穿机能。凭借其高效的阻燃机能和与基体树脂的优良相容性
，ADP有助于提升资料的力学机能和阻燃机能。它在满足电气和电子行业严格的安全尺度方面阐扬着沉要作用
，为无卤阻燃利用提供了靠得住的解决规划。