為了增強高光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變為鈉鹽,不過不能全部,而只能部分轉化。高光abs原料接枝共聚的程度,可通過所用蒽量、輻照時間、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高光abs原料進行光敏化接枝共聚時,產生的單體均聚物比以蒽為光敏化劑時多。蒽對甲基內烯酸接枝更有效,而二甲酮對接枝所得共聚物的得率較高。另外,丙烯酸與甲基丙烯酸對高光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的。還有,通過化學引發的接枝共聚(以BPO為引發劑)與通過光敏化的接枝共聚(以蒽為光敏化劑)相比,當單體為丙烯酸時,前者的共聚程度遠高于后者。
當在高光abs原料上接枝中基丙烯酸的鐵鹽、鎂鹽或鎳鹽時,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,這可能是因為,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原料的實際熱裂殘余量比根據接枝丙烯酸量所計算的殘余物要低,生成的涂層易于脫開,故對基質聚合物的熱降解不能提供良好的保護作用。將丙烯酸轉變為鈉鹽,情況有所好轉,它對高光abs原料的穩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基材的黏合性。錐形量熱計測定結果說明,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,如引燃時間由285s增至460s,釋熱峰值由901kW/m2降至259kW/m2,達到釋熱峰時間由530s增至1130s,質量損失速度由170tng/min降至40mg/min。
此外,對未接枝高光abs原料,燃盡時間為670s (此時放熱1700kJ);而對接枝高光abs原料,即使經1400s也未燃盡(此時僅散熱150kJ),關于生煙量,在未接枝高光abs原料完全燃盡的時間(670s)內,接枝高光abs原料的生煙量僅為未接枝的1/6。
上述數據表明,高光abs原料上的甲基丙烯酸鈉接枝層能形成一個黏合且隔熱的涂層,該層能對高光abs原料進行熱保護,使相當大部分ABS保留在熱裂后的殘余物中。如果沒有這樣一個接枝層,大部分高光abs原料將在熱作用下揮發或熱裂。甲基丙烯酸甲酯中的甲基是至關重要的,去掉甲基可能對提高的阻燃性有利,因為甲基并不參與成炭,而是在熱裂時簡單地進人了氣相。另外甲基的作用在于能將接枝層固結于基質聚合物上,使接枝層不但與基質聚合物間存在化學鍵合,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





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