• 人生就是博


  • 图片名称

    一位老材料工程师对热塑性弹性体(TPS)阻燃的剖析


    TPS热塑性弹性体泛指以SEBS(苯乙烯-乙烯-丁烯-苯乙烯嵌段共聚物)为主要成分的热塑性弹性体 。兼有塑料和橡胶的优秀特性 ,可热塑性加工、手感柔韧细腻 ,抗老化 、强度高 、耐高低温 、易成型 ,不易流淌 ,尺寸稳定性及设计灵活性好 ,适用于挤出、注塑、注压、压延 、中空成型等塑料成型工艺,几乎所有软质制品均可采用。

     

    但TPS热塑性弹性体配方体系组分众多,由于各组分结构性质差异 ,机理不明确 ,给阻燃带来了相当难度 ,在使用过程中存在很大的安全隐患,这给产品的使用带来了一定的局限性。

     

    TPS阻燃难点所在——三座大山 

    难点一 :阻燃剂选择难度大 

    阻燃剂与基材的相容性差 ,弹性体系中阻燃剂的加入量稍大时 ,特别是在无卤阻燃中 ,TPS弹性模量 、柔韧性、力学性能 、耐磨性能大幅度下降,熔体流动性变差,弹性体难于成型 ,且表面容易出现阻燃剂迁移,构成污染环境。

     

    难点二:阻燃剂机理不明确

    TPS体系中主要为橡胶、聚烯烃树脂、增塑剂和填充物的多相混合结构 。聚烯烃树脂的无卤阻燃虽有比较成熟的配方和实例 。但SEBS和聚烯烃类PP,PE的阻燃机理其实并不相同,一种阻燃剂要同时阻燃多种塑胶组分难度较大。

     

    难点三:增塑剂降低阻燃性

    TPS为了降低硬度是手感更柔和,往往需要添加增塑剂(白油) ,通常以26# 、32#白油 、70#白油这四种为主。由于四种油品的极限氧指数及流动性差异 ,同时油类物质天然的易燃性大大降低弹性体阻燃性,所以在生产低硬度产品时如何解决增塑剂与阻燃的关系 ,如何选择白油的种类至关重要 。

     

    TPS阻燃解决方案——四步走原则

    根据本人在上海人生就是博公司从业多年研发积累 ,致力于攻克上述技术难点 ,总结了四步走原则,取得了一定成效,使得阻燃TPS弹性体阻燃级别可达到UL94 V0级,氧指数达到27% ,拉伸强度大于12MPa,断裂伸长率大于450%。

    以下将四步走原则分享给一直致力于热塑性弹性体阻燃的朋友们,坚持四步走相信会对大家有所启发。

    第一步:液体阻燃剂不但降低了硬度同时还提高了阻燃性,减少了粉体阻燃剂添加量,可以提高产品的透明性;

    第二步:依托国内相容剂龙头企业南通人生就是博针对研发SEBS阻燃体系专用相容剂,提高阻燃剂与基材的相容性,改善析出并大幅机械性能;

    第三步 :工艺上采用特殊螺杆分布提高阻燃剂在体系中的分散,提高阻燃效率,改善外观;

    第四步 :采用新型有机硅系阻燃剂 ,凝聚相阻燃机理 ,形成抗氧化性极强的裂解炭层,提高阻燃效率 。



  • XML地图