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ABS塑料
ABS樹脂是丙烯腈一丁二:烯一苯乙烯共聚物,即英文Acry— lonitrile—Butadiene—Styrene的縮寫,它由接枝共聚物(以聚丁二烯為主鏈,以苯乙烯、丙烯腈共聚物為支鏈)、苯乙烯與丙烯腈的無規(guī)共聚物(AS樹脂)以及未接枝的游離丁二烯三種主要成分構(gòu)成,因此它不單純是這三種單體的共聚物或混合物。ABS 樹脂不僅具有韌性、硬度、剛性相均衡的優(yōu)良力學(xué)性能,而且具有較好的耐化學(xué)藥品性、尺寸穩(wěn)定性、表面光澤度、耐低溫特性、著色性能和加工流動(dòng)性等性能。作為一種熱塑性工程塑料被極為廣泛地應(yīng)用于電子電器工業(yè)、輕工業(yè)、汽車工業(yè)以及管材管件等方面。然而,樹脂的氧指數(shù)僅為18% ,在空氣中容易燃燒并且產(chǎn)生大量的濃煙和有毒氣體,其發(fā)煙量是各種塑料中最大的,這不僅會(huì)造成嚴(yán)重的財(cái)產(chǎn)損失,還會(huì)給人們的生命安全和生存環(huán)境帶來極大威脅。根據(jù)歐盟發(fā)布的《關(guān)于在電子電氣設(shè)備中禁止使用某些有害物質(zhì)指令》,該指令要求從2006年7月1日起,在新投放市場的電子電器設(shè)備中禁止使用含有鉛、汞、鉻、六價(jià)鉻、多溴二苯醚和多溴聯(lián)苯等有害物質(zhì),其中的PBDE和PBB 是目前普遍使用的一種阻燃劑。近年來溴系阻燃劑受到二惡英問題的困擾,同時(shí)用其(溴一銻系統(tǒng))阻燃的高分子材料在熱裂解及燃燒時(shí)會(huì)生成大量的煙塵及腐蝕性氣體,目前國外已大量使用無鹵阻燃劑。中國工業(yè)中高分子材料所用阻燃劑近80%為含鹵阻燃劑,因PBDE和PBB為代表的含溴阻燃劑阻燃效率高、用量少,我國出口的電子電氣類產(chǎn)品中70% 一80% 都用此類阻燃劑。為了適應(yīng)國際上對(duì)無鹵阻燃塑料的需要,減少使用或不使用含鹵素阻燃劑必將成為阻燃塑料行業(yè)的發(fā)展趨勢。隨著人們生活質(zhì)量的提高以及安全環(huán)保意識(shí)的增強(qiáng),國內(nèi)外對(duì)在汽車、建筑、家用電器、辦公用品等方面使用的塑料材料提出了嚴(yán)格的防火阻燃和環(huán)保要求,因此,研究和開發(fā)阻燃技術(shù)對(duì)于樹脂的應(yīng)用發(fā)展十分重要。
ABS燃燒機(jī)理
有關(guān)高分子材料的燃燒,現(xiàn)有各種各樣的解釋,但都不是很完善,從分解燃燒的機(jī)理出發(fā),塑料的燃燒條件有三個(gè),即:來自塑料本身的可燃性氣體,外界的氧氣和熱源。由于所用原料的種類、工藝條件、比例、生產(chǎn)方法的多樣化,ABS樹脂的組成千差萬別,其燃燒性能也有差異。一般隨丁二烯成分的增加,樹脂透明性降低、可燃性增加。這是由于取代的叔碳原子存在于聚丁二烯相中,有利于氧從丁二烯中奪氫并引發(fā)氧化,加速了ABS的降解。還有人認(rèn)為ABS熱氧老化可從丙烯腈一丁二烯和丁二烯一苯乙烯共聚物的熱降解來說明,在丙烯腈一丁二烯共聚物的熱解產(chǎn)物里沒有發(fā)現(xiàn)丙烯腈的特有產(chǎn)物HCN,這是因?yàn)槎《┎糠值臒峤猱a(chǎn)生不飽和成分,很快與HCN反應(yīng)所致.ABS樹脂本質(zhì)上和其它高聚物一樣,燃燒過程中產(chǎn)生特別活潑的HO·自由基,而 HO·的濃度是決定燃燒速度的關(guān)鍵。當(dāng)高分子和HO·相遇,生成高分子自由基和水,在氧存在的情況下,又產(chǎn)生出HO·自由基,使反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行,最后生成c0 和H 0⋯ 。為了阻止塑料燃燒,其基本方法是抑制可燃性氣體的發(fā)生和隔絕空氣中的氧氣。一般說來,燃燒過程包括加熱、熔融、解聚、分解、氧化和著火等步驟。在燃燒過程的各個(gè)步驟中,其進(jìn)行速度將受到許多因素的制約,除外界因素外,高分子材料燃燒的難易主要取決于自身的燃燒特性。
ABS用途
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