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聚碳酸酯是一種性能優(yōu)良、應(yīng)用廣泛的工程塑料，具有極高的透明度，透光率可達(dá)89%，可以滿足很多對(duì)光學(xué)、顏色要求高的應(yīng)用場(chǎng)景，而且其本身具備一定的阻燃效果，可達(dá)到V-2級(jí)阻燃，是自熄型工程塑料。

然而，在一些應(yīng)用場(chǎng)景，需要達(dá)到1.6mm甚至0.8mm的V-0級(jí)阻燃，比如手機(jī)殼等電子產(chǎn)品、PC膜、PC板材等領(lǐng)域，而且還要保持PC的透明度，這就有一定的困難了，不過(guò)，使用阻燃劑可以進(jìn)一步提高PC的阻燃等級(jí)。

目前PC用阻燃劑主要有磷酸酯類、有機(jī)硅類和磺酸鹽類等。磷酸酯類阻燃劑（如BDP，RDP）阻燃PC需要添加量大，且容易發(fā)生滴落，需要添加抗滴落劑，抗滴落劑則會(huì)嚴(yán)重影響PC的透明度。能夠保持PC高透明度的主要是磺酸鹽類和有機(jī)硅類阻燃劑。

一、磺酸鹽系阻燃劑

磺酸鹽阻燃劑屬于堿土金屬鹽，對(duì)PC制品的阻燃效率高，常用的品種主要有2，4，5-三氯苯磺酸鈉 (STB)、苯磺酰基苯磺酸鉀 ( KSS) 、全氟丁基磺酸鉀( PPFBS)。STB含有氯元素，多用于非透明PC體系中。

磺酸鹽阻燃劑阻燃機(jī)理：

在高溫下，磺酸鹽能促進(jìn)PC的異構(gòu)化，燃燒時(shí)能促進(jìn)二氧化碳和水的釋放，促進(jìn)酚類物質(zhì)的生成，促進(jìn)脂肪族和芳香族化合物的產(chǎn)生，加快PC分子的成炭速率，促使聚合物分子交聯(lián)。

磺酸鹽促進(jìn)交聯(lián)成炭

1、苯磺酰基苯磺酸鉀(KSS)

苯磺?；交撬徕浄肿咏Y(jié)構(gòu)，來(lái)源：Arichem

KSS使用較廣泛，添加0.05%-0.1%即可使PC的氧指數(shù)從27％提高到37％左右，且不會(huì)影響PC的透明性，但是單獨(dú)使用不能使薄壁制件(厚度≤2.5mm)的阻燃性達(dá)到UL94 V-0級(jí)，實(shí)際應(yīng)用時(shí)常與聚硅氧烷復(fù)配，若同時(shí)再加入少量含氟聚合物可使材料阻燃性更佳。

2、全氟丁基磺酸鉀(PFBS)

在PC中添加0.06%-0.1%的PFBS即可使PC達(dá)到UL94 V-0 (3.2mm)，但要達(dá)到1.6mm或者0.8mm的V-0級(jí)別仍有困難。為滿足更高的阻燃要求，通常可加入少量硅氧烷進(jìn)行復(fù)配。硅氧烷的用量為配方總量的0.02%-0.3%即可使1.6mm厚樣條阻燃性達(dá)到UL-94 V-0級(jí)。需注意的是PFBS用量若超過(guò)0.1%，不但不能提高PC的阻燃性能，而且會(huì)影響PC的透明性。

KSS相比于PFBS，可使PC具有更高的透明度，但是其阻燃效率更低，而且，兩者的添加量與阻燃效果都不是線性關(guān)系，并不是添加越多，阻燃效果越好。

目前，全氟丁基磺酸鉀進(jìn)口產(chǎn)品的價(jià)格可達(dá)1000元/kg以上，國(guó)產(chǎn)產(chǎn)品價(jià)格一般在500元/kg左右，主要質(zhì)量差別在于產(chǎn)品的穩(wěn)定性。國(guó)外供應(yīng)商主要有三菱，3M等企業(yè)，國(guó)內(nèi)則有近30家企業(yè)生產(chǎn)此產(chǎn)品。

二、有機(jī)硅類阻燃劑

硅系阻燃劑分為無(wú)機(jī)硅系和有機(jī)硅系，無(wú)機(jī)硅系阻燃劑對(duì)PC的韌性影響嚴(yán)重，使用較少。有機(jī)硅系阻燃劑主要是聚硅氧烷和聚硅氧烷衍生物。

硅系阻燃劑阻燃機(jī)理為∶硅系阻燃劑在高溫下易遷移到材料表面，形成—Si—O—或—Si—C—結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)在材料表面能夠起到隔熱和阻燃的作用，同時(shí)這種多孔結(jié)構(gòu)能夠吸附燃燒過(guò)程中的煙和毒氣，具有低煙、低毒的效果；此外，硅系阻燃劑還有促進(jìn)成炭的作用。

苯基硅氧烷除了能促進(jìn)PC的異構(gòu)化和Fries重排而促進(jìn)成炭外，還會(huì)與Fries 重排生成的酚羥基反應(yīng)，生成含苯基的交聯(lián)成炭的醚結(jié)構(gòu)。

適用于PC阻燃的聚硅氧烷從結(jié)構(gòu)上可以分為線形和支鏈形2種，其中線形聚硅氧烷阻燃PC的流動(dòng)性好，沖擊強(qiáng)度高，加工性及可回收性好；支鏈形聚硅氧烷阻燃PC更容易交聯(lián)成炭，阻燃效果更好，且煙霧及有毒氣體生成量較小。

硅氧烷阻燃劑一般添加量為1.5-4wt%，可達(dá)到UL 94 V-0 （1.0-1.5mm），可使PC的透光率保持在87%左右。

大部分的硅系阻燃劑都是以物理添加的方式加入，這需要硅氧烷中苯基含量高，與PC相容性好；還有一種方式是在PC聚合過(guò)程中引入硅氧烷單體，形成PC-硅氧烷共聚物，即硅共聚PC。硅共聚PC不僅具有較好的阻燃性能，還具有很好的流動(dòng)性和低溫韌性。