阻燃剂联枯针对不同塑料基材的复配配方

一、产品简介

联枯(2,3-二甲基-2,3-二苯基丁烷)阻燃协效剂,广泛应用于PP、EPS、HIPS、XPS、ABS等高分子材料的阻燃增效:在卤锑阻燃体系中可以大幅降低卤素阻燃剂和三氧化二锑的用量,抑烟降低毒性、降低成本,提升聚合物物理性能;在无卤阻燃体系中亦可作为阻燃增效协同剂使用。

二、技术指标

项目 指标
外观 白色或微黄色结晶粉末
纯度 98.0 MIN
熔点 (℃) 115--120℃
干燥失重 0.5% MAX
应用 广泛应用于PP、EPS、HIPS、XPS、ABS等高分子材料的阻燃增效

 

三、作用机理

塑料在高温或燃烧时要断键产生自由基以更利于燃烧,协效剂也断键与高分子自由基结合,在一定条件下易形成稳定性较高的自由基,滴落带走热量,从而阻止燃烧。不同体系阻燃机理有差异。

四、产品用途

广泛应用于 PP 、 PE 、 XPS 、 HIPS 等高分子材料的阻燃协效。对聚合物体系拉伸强度影响不大,兼顾拉伸性能和阻燃性能,同时考虑到成本因素,推荐用量0.15%-0.2%,阻燃剂总体用量可降低15%-25%。

五、典型应用

以下是针对不同塑料基材的复配配方

1、聚丙烯(PP)体系

PP是联枯应用最成熟的领域,通常与磷氮溴体系复配。

配方A相关信息表

配方成分 配比 添加量(相较于PP质量) 效果 机理
联枯 / 次磷酸铝(ALHP)/ 三聚氰胺氢溴酸盐(MHB) 1.6%联枯 + 2.4%次磷酸铝 + 4.0% MHB(三者比例 2:3:5) 8.0% 阻燃级别可达 UL - 94 V - 0,极限氧指数(LOI)可达 31.0% 联枯的气相阻燃与ALHP/MHB的凝聚相成炭协同作用

 

配方B相关信息表

配方名称 成分及配比 联枯与ADEP/MHB比例 总添加量 阻燃效果 优点
配方B 1.2% 联枯 + 1.8% ADEP + 3.0% MHB 60:40 6% 阻燃级别可达 UL - 94 V - 0,LOI 约为 27.8% 相比次磷酸铝体系,该配方对材料力学性能影响更小。

 

配方C相关信息表

配方名称 配比 总添加量 效果
磷氮溴三元复配(经典优化方案) MHB (氢溴酸三聚氰胺) :APP (聚磷酸铵) :联枯 = 10 :10 :1 2.0% 可达到 V-1 级别,LOI 达到 30.8%。虽然未达V-0,但极低的添加量(2%)可最大限度保持PP原有的透明度与力学性能。

2、高抗冲聚苯乙烯(HIPS)体系

联枯在HIPS中主要作为溴系阻燃剂的增效剂,用以替代部分价格昂贵的三氧化二锑。

阻燃配方增效效果表

配方成分 添加量变化 效果
联枯 0.8% 在原有阻燃配方基础上,实现减少溴代三嗪和三氧化二锑添加量,同时保持原有的阻燃等级
溴代三嗪 -3.5%
三氧化二锑 -1.0%

应用意义:有效降低原料成本,并减轻无机物(锑)添加对材料冲击强度的负面影响。

3、聚乙烯(PE)体系

配方信息表

配方成分 配比(单位:%) 总添加量(单位:%) 成分比例 阻燃级别 LOI(单位:%) 适用基材 特点
联枯 0.5 10.5 - V - 2 23.9 PE 成炭性能显著增加
次磷酸铝 4.0 10.5 40:60 V - 2 23.9 PE 成炭性能显著增加
十溴二苯乙烷(DBDPE) 6.0 10.5 40:60 V - 2 23.9 PE 成炭性能显著增加

4、聚乙烯醇(PVA)及其他特殊体系

联枯也被用于可降解材料或特种涂料中。

配方信息表

配方成分 配比(重量份,以100份树脂为基准) 适用性
联枯 0.2 - 5 该组合物还包含二茂铁等稳定剂,不仅阻燃,还具备良好的耐水性和降解可控性。
甲基八溴醚 1.5 - 5 该组合物还包含二茂铁等稳定剂,不仅阻燃,还具备良好的耐水性和降解可控性。
磷酸三苯酯(TPP) 0.5 - 6 该组合物还包含二茂铁等稳定剂,不仅阻燃,还具备良好的耐水性和降解可控性。

5、XPS挤塑板

应用参考:在XPS板材中,联枯主要用于完全替代三氧化二锑。

效果:在达到相同阻燃效果的情况下,使用联枯的配方可使溴系阻燃剂用量减少 50%,而联枯本身的用量仅为原来三氧化二锑用量的 40%。

六、核心注意事项

配伍禁忌:联枯具有较强的还原性,应避免与强氧化性物质(如某些高价锑类阻燃剂)直接混用,以免发生颜色变化或提前反应。

加工温度:联枯的熔点为105°C左右,在塑料加工温度下能均匀分散,但要确保其分解温度高于加工温度(通常需通过热重分析验证),防止在螺杆中提前分解失效。

分散性:建议使用偶联剂进行表面预处理或采用高剪切力混合,确保其在基材中的均匀分散,以达到最佳的增效效果。