阻燃树脂――阻燃树脂配方原则
阻燃树脂配方原则
确定阻燃树脂的配方, 一般要根据规定的阻燃测试标准来选择不同的阻燃方法。
减少聚酯树脂的燃烧速度主要有以下几个途径。
(1)添加阻燃性无机填料 无机填料中能起阻燃作用的化合物有磷酸盐、三氧化二锑、硼砂、明矾等,但使用结果都使树脂失去透明性。含白烟或砂子多时可略减低燃烧速度。
(2)添加阻燃性有机填料 阻燃性有机填料有些是液体,有些是蜡状固体,含氯量一般为50%~80%(质量分数)。主要增加普通聚酯的自熄性。
氯化石蜡有很好的自熄性,但使树脂力学性能下降。成型产品长期暴露于室外时,氯化石蜡能渗透到表面,使层合板材开裂。
除氯化石蜡外,可再联用磷酸三(甲苯酯)取代氧化锑,自熄性会显著增强。也可用磷酸三乙酯或其他类似的磷化合物。
采用这类阻燃添加物,加入量可达20%(质量分数),取得阻燃自熄效果,但树脂的力学性能都有一定程度的下降。耐老化性也下降。表8-1为各种阻燃添加剂对玻璃纤维层合板的自熄性及弯曲强度的影响。图8-1为自熄树脂浸水后的质量变化情况。


(3)饱和酸的化学改性 饱和酸的化学改性是阻燃树脂配方的主要方法,所用含卤素的饱和二元酸有多种。
(4)不饱和酸的化学改性 有些树脂用氯代顺丁烯二酸作不饱和酸。它自身可用于聚酯的反应,也可与环戊二烯进行代尔斯-奥尔德反应产生含氯的加成物。直接进行聚酯化反应所得树脂含氯量不足,不能自熄。
(5)单体的化学改性 用苯磷酸二烯丙酯代替部分或全部苯乙烯,可得良好的阻燃树脂。也可用苯磷酸二甲酯与异丁烯基磷酸二烯丙酯,这种改性单体阻燃效果很好,但价格太高。
二氯苯乙烯(一般为2,5-二氯苯乙烯)也可取代苯乙烯,但阻燃作用不够好。
在设计一个阻燃树脂配方时,先应明确这种树脂应达到怎样的阻燃标准,然后,针对标准,考虑采取哪种方法。尽可能用较简单的工艺、较便宜的材料来达到阻燃要求。
关于阻燃标准,国际上通常按氧指数来划分阻燃等级。例如英国标准BS、476对于阻燃材料的要求是:
一级阻燃:氧指数>38%
通用聚酯的氧指数约为19%~20%。
如要求一种阻燃树脂达到二级阻燃,即氧指数>25%,一般可用简单方法,即在通用树脂中加入一种或几种阻燃添加剂即可。
如要求一种阻燃树脂达到一级阻燃,一般有含氯结构的树脂,再加上阻燃添加剂即可。如采用通用树脂,则必然多加阻燃添加剂,这会使固化后树脂强度下降,且不耐老化。如采用适当的卤代聚酯,再加入三氧化锑即可达到性能要求。
采用何种添加剂主要取决下具体的应用要求,如要求清晰度高,就不能用三氧化锑。
近年来,由于玻璃钢的应用日益广泛,有些地区对其阻燃要求日益提高,促使阻燃树脂的生产技术不断发展。








































