阻燃PP材料析出性問(wèn)題淺析及解決措施
阻燃PP材料由于其密度輕盈、耐候性優(yōu)異及綜合價(jià)格低廉，受到越來(lái)越多廠商的青睞，在很多應(yīng)用場(chǎng)合已成功取代阻燃PS、阻燃ABS等。在阻燃PP材料興起的背后，有個(gè)困擾的問(wèn)題可能經(jīng)常會(huì)遇到，那就是阻燃材料的析出性問(wèn)題，在無(wú)鹵阻燃材料中顯得更為明顯。阻燃劑析出不僅經(jīng)常發(fā)生于注塑過(guò)程中產(chǎn)生模垢、粉末狀結(jié)塊、粘模等影響影響正常生產(chǎn)，在制件成品中也經(jīng)常發(fā)生析出，產(chǎn)生白色霧狀物質(zhì)影響產(chǎn)品外觀及導(dǎo)致阻燃性下降等。
在解決阻燃劑析出問(wèn)題前，我們先探討影響析出問(wèn)題的兩個(gè)重要因素：
一、阻燃劑與PP基材樹(shù)脂的相容性
阻燃劑在PP樹(shù)脂中一般呈兩種狀態(tài)：以類似填料形式填充樹(shù)脂中，另一類則以融化狀態(tài)均勻分散在樹(shù)脂中。由于PP為非極性材料，極性阻燃劑與PP便會(huì)存在界面相容性問(wèn)題。界面相容性越差，其越容易產(chǎn)生析出性問(wèn)題。因此，引入強(qiáng)極性基團(tuán)（如胺基、羧基、環(huán)氧基團(tuán)等），增強(qiáng)阻燃劑與PP界面作用，可有效減輕阻燃劑析出問(wèn)題。
二、溫度對(duì)阻燃劑析出影響
PP為半結(jié)晶性物質(zhì)、具有較低的玻璃化轉(zhuǎn)變溫度，當(dāng)環(huán)境溫度高于其玻璃化轉(zhuǎn)變溫度時(shí)，隨著溫度的升高，無(wú)定形鏈段熱運(yùn)動(dòng)將會(huì)加快，使得與PP樹(shù)脂相容性較差的小分子阻燃劑能夠比較容易的克服阻力遷移到表面。這也是制件存放一段時(shí)間后表面有時(shí)也會(huì)出現(xiàn)析出現(xiàn)象的原因，而高溫注塑過(guò)程是析出最明顯的過(guò)程，其析出常反映在模具上產(chǎn)生模垢等，注塑溫度越高析出越厲害。
阻燃劑遷移速率與溫度的關(guān)系大致可用下圖表示，在阻燃劑分解溫度范圍內(nèi)，其析出速率隨著溫度的升高而明顯加快。在恒定溫度下，析出同樣與時(shí)間存在一定關(guān)聯(lián)。
因此，這個(gè)過(guò)程要降低阻燃劑析出就需要提高阻燃劑與樹(shù)脂間的遷移阻力，降低低分子量阻燃劑的遷移速率。降低溫度以減弱鏈段間運(yùn)動(dòng)或提升阻燃劑分子的聚合度并降低分子量分布寬度便成為減輕阻燃劑析出的有效措施。
在了解產(chǎn)生析出原因后，對(duì)阻燃析出問(wèn)題改進(jìn)便可事半功倍。塑益安TM系列便是耐析出性阻燃材料的典型代表。
通常，阻燃PP材料為使其具有較好的阻燃性，其融指一般不會(huì)太高（小于20g/10min,230℃*2.16kg），熔指越高越容易產(chǎn)生滴落而比較難達(dá)到V0級(jí)。塑益安TM中高流動(dòng)無(wú)鹵阻燃PP系列代表牌號(hào)HFP1010-05，具有優(yōu)異的寬范圍加工條件（正常加工溫度可達(dá)240℃、不析出），優(yōu)異阻燃1.6mm V0級(jí)，提升了阻燃制件的加工條件限制，極大的拓展了大型阻燃制件的應(yīng)用。目前該技術(shù)已獲得國(guó)家發(fā)明專利（專利號(hào)201210233346.7）。
需要指出的是，無(wú)析出阻燃PP并不是完全沒(méi)有析出，其只是在極大程度上降低了阻燃劑的遷移性?，F(xiàn)行無(wú)析出阻燃PP往往建立在過(guò)高的技術(shù)成本上，因此低成本抗析出仍然是當(dāng)前阻燃PP材料需要完善的一個(gè)課題。
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