阻燃PP材料由於其密度輕盈, 耐候性優異及綜合價格低廉, 受到越來越多廠商的青睞, 在很多應用場合已成功取代阻燃PS, 阻燃ABS等. 在阻燃PP材料興起的背後, 有個困擾的問題可能經常會遇到, 那就是阻燃材料的析出性問題, 在無鹵阻燃材料中顯得更為明顯.
阻燃劑析出不僅經常在注塑過程中產生模垢, 粉末狀結塊, 粘模等影響正常生產, 在製件成品中也經常發生析出, 產生白色霧狀物質影響產品外觀及導致阻燃性下降等.
在解決阻燃劑析出問題前, 我們先探討影響析出問題的兩個重要因素:
一, 阻燃劑與PP基材樹脂的相容性
阻燃劑在PP樹脂中一般呈兩種狀態: 以類似填料形式填充樹脂中, 另一類則以融化狀態均勻分散在樹脂中. 由於PP為非極性材料, 極性阻燃劑與PP便會存在界面相容性問題. 界面相容性越差, 其越容易產生析出性問題.
二, 溫度對阻燃劑析出影響
PP為半結晶性物質, 具有較低的玻璃化轉變溫度, 當環境溫度高於其玻璃化轉變溫度時, 隨著溫度的升高, 無定形鏈段熱運動將會加快, 使得與PP樹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.
這也是製件存放一段時間後表面有時也會出現析出現象的原因, 而高溫注塑過程是析出最明顯的過程, 其析出常反映在模具上產生模垢等, 注塑溫度越高析出越厲害. 阻燃劑遷移速率與溫度的關係大致可用圖四表示, 在阻燃劑分解溫度範圍內, 其析出速率隨著溫度的升高而明顯加快. 在恒定溫度下, 析出同樣與時間存在一定關聯. 專業塑料知識交流微信群加小編微信: NB58250988
解決方法
在了解產生析出原因後, 對阻燃析出問題改進便可事半功倍. 主要有兩種方法:
1.引入強極性基團(如胺基, 羧基, 環氧基團等), 增強阻燃劑與PP界面作用, 可有效減輕阻燃劑析出問題.
2.提高阻燃劑與樹脂間的遷移阻力, 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動或提升阻燃劑分子的聚合度並降低分子量分布寬度便成為減輕阻燃劑析出的有效措施.
需要指出的是: 無析出阻燃PP並不是完全沒有析出, 其只是在極大程度上降低了阻燃劑的遷移性. 現行無析出阻燃PP往往建立在過高的技術成本上, 因此低成本抗析出仍然是當前阻燃PP材料需要完善的一個課題.