為了增強(qiáng)高光abs原料的阻燃性一般采用光敏化接枝共聚(以蒽為光敏化劑)，可將丙烯酸或甲基丙烯酸接枝至高光abs原料上，再用處理以將接枝共聚物轉(zhuǎn)變?yōu)殁c鹽，不過不能全部，而只能部分轉(zhuǎn)化。高光abs原料接枝共聚的程度，可通過所用蒽量、輻照時(shí)間、溶液中單體濃度及溶液溫度等因素控制，大有可能在聚合物上接枝1.50%的單體。
以二甲酮為光敏化劑對(duì)高光abs原料進(jìn)行光敏化接枝共聚時(shí)，產(chǎn)生的單體均聚物比以蒽為光敏化劑時(shí)多。蒽對(duì)甲基內(nèi)烯酸接枝更有效，而二甲酮對(duì)接枝所得共聚物的得率較高。另外，丙烯酸與甲基丙烯酸對(duì)高光abs原料的接枝程度是大不相同的，這是與兩者在ABS中的溶解度不同有關(guān)的。還有，通過化學(xué)引發(fā)的接枝共聚(以BPO為引發(fā)劑)與通過光敏化的接枝共聚(以蒽為光敏化劑)相比，當(dāng)單體為丙烯酸時(shí)，前者的共聚程度遠(yuǎn)高于后者。
當(dāng)在高光abs原料上接枝中基丙烯酸的鐵鹽、鎂鹽或鎳鹽時(shí)，其熱裂殘余物量均低于鈉鹽。聚丙烯酸鈉的熱裂殘余物量大于聚甲基丙烯酸鈉，這可能是因?yàn)?，甲基丙烯酸鹽中的甲基并不參與成炭之故。
此外，接枝有丙烯酸的高光abs原料的實(shí)際熱裂殘余量比根據(jù)接枝丙烯酸量所計(jì)算的殘余物要低，生成的涂層易于脫開，故對(duì)基質(zhì)聚合物的熱降解不能提供良好的保護(hù)作用。將丙烯酸轉(zhuǎn)變?yōu)殁c鹽，情況有所好轉(zhuǎn)，它對(duì)高光abs原料的穩(wěn)定作用仍次于甲基丙烯酸鈉。因此，甲基的存在可提高單體對(duì)基材的黏合性。錐形量熱計(jì)測定結(jié)果說明，接枝21%丙烯酸鈉的高光abs原料的阻燃性能有了十分明顯的改善，如引燃時(shí)間由285s增至460s，釋熱峰值由901kW/m2降至259kW/m2，達(dá)到釋熱峰時(shí)間由530s增至1130s，質(zhì)量損失速度由170tng/min降至40mg/min。
此外，對(duì)未接枝高光abs原料，燃盡時(shí)間為670s (此時(shí)放熱1700kJ);而對(duì)接枝高光abs原料，即使經(jīng)1400s也未燃盡(此時(shí)僅散熱150kJ)，關(guān)于生煙量，在未接枝高光abs原料完全燃盡的時(shí)間(670s)內(nèi)，接枝高光abs原料的生煙量僅為未接枝的1/6。
上述數(shù)據(jù)表明，高光abs原料上的甲基丙烯酸鈉接枝層能形成一個(gè)黏合且隔熱的涂層，該層能對(duì)高光abs原料進(jìn)行熱保護(hù)，使相當(dāng)大部分ABS保留在熱裂后的殘余物中。如果沒有這樣一個(gè)接枝層，大部分高光abs原料將在熱作用下?lián)]發(fā)或熱裂。甲基丙烯酸甲酯中的甲基是至關(guān)重要的，去掉甲基可能對(duì)提高的阻燃性有利，因?yàn)榧谆⒉粎⑴c成炭，而是在熱裂時(shí)簡單地進(jìn)人了氣相。另外甲基的作用在于能將接枝層固結(jié)于基質(zhì)聚合物上，使接枝層不但與基質(zhì)聚合物間存在化學(xué)鍵合，而是反使甲基與聚合物間具有以范德華力引起的相互作用。
本文作者：東莞市喜佳塑膠原料有限公司
簡繁切換