如何實現聚碳酸酯PC阻燃又透明？

聚碳酸酯PC是一種性能優良、應用廣泛的工程塑料。PC它是一種透明度高、透光率高達89%的無定形聚合物，能滿足許多對光學和顏色要求高的應用場景，具有一定的阻燃效果V-二級阻燃，是自熄工程塑料。

然而，在某些應用場景中，需要達到1.6mm甚至0.8mm的V-0級阻燃，如手機殼等電子產品，PC膜，PC板材等領域要保持，PC透明度，有一定的困難！

目前PC阻燃劑主要包括磷酸酯、有機硅和磺酸鹽。磷酸酯阻燃劑(如BDP，RDP）阻燃PC需要添加大量，容易滴落，需要添加抗滴劑，會嚴重影響抗滴劑PC透明度。可以保持PC磺酸鹽和有機硅阻燃劑是主要的高透明度。

磺酸鹽是阻燃劑

磺酸鹽阻燃劑屬于堿土金屬鹽PC阻燃效率高，常用品種有2、4、5-3氯苯磺酸鈉 (STB)、苯磺基苯磺酸鉀 ( KSS) 、全氟丁基磺酸鉀( PPFBS)。STB含氯元素多用于不透明PC體系中。

磺酸鹽阻燃劑阻燃機理：磺酸鹽300~500℃能促進降解的產生 PC交聯成炭的SO2氣體，溫度范圍和PC降解溫度匹配，這種碳交聯主要是通過促進 PC的異構化和 Fries實現重排。

磺酸鹽促進交聯成炭

1.苯磺酰基苯磺酸鉀(KSS)

KSS廣泛使用，可添加0.05%-0.1%PC氧指數從27%提高到37%左右，不會影響PC透明度。但單獨使用不能使薄壁制件(厚度≤2.5mm)阻燃性達到UL94 V-0級。實際應用常與聚硅氧烷復合，若同時添加少量含氟聚合物可使材料阻燃性更好。

典型供應商及牌號：

美國Arichem/Sloss KSS F-535

二、全氟丁基磺酸鉀(PFBS)

在PC0.06%-0.1%1%PFBS即可使PC達到UL94 V-0 (3.2mm)，但要達到1.6mm或者0.8mm的V-0級還是有困難的。通常可以加入少量硅氧烷復合，以滿足更高的阻燃要求。硅氧烷的用量為配方總量的0.02%-0.3%.6mm達到厚樣條的阻燃性UL-94 V-0級。需注意的是PFBS如果劑量超過0.1%，不僅不能增加PC阻燃性能，會影響PC的透明性。

KSS相比于PFBS，可使PC透明度較高，但阻燃效率較低，兩者的添加量與阻燃效果無線性關系，并非添加越多，阻燃效果越好。

目前全氟丁基磺酸鉀進口產品價格可達1000元/kg以上國產產品價格一般為500元/kg，主要的質量差異在于產品的穩定性。三菱是主要的外國供應商M國內生產該產品的企業近30家。

部分供應商及牌號：

武

FC-98

武

FT-98

二、硅酮阻燃劑

硅阻燃劑分為無機硅和有機硅，無機硅阻燃劑PC韌性影響嚴重，使用少。硅酮阻燃劑主要是聚硅氧烷和聚硅氧烷衍生物。

硅系阻燃劑阻燃機理∶硅阻燃劑在高溫下容易遷移到材料表面，形成—Si—O—或—Si—C—結構，該結構可在材料表面發揮隔熱和阻燃作用，多孔結構可吸附燃燒過程中的煙氣和有毒氣體，具有低煙、低毒作用；硅阻燃劑還能促進碳。

除了苯基硅氧烷，它還能促進苯基硅氧烷PC的異構化和 Fries除了重新排列和促進成炭外，它還將與Fries 酚羥基反應重排生成，產生含苯基交聯成炭的醚結構。

適用于PC阻燃聚硅氧烷可分為線形和支鏈形，其中線形聚硅氧烷阻燃PC流動性好，沖擊強度高，加工可回收性好；支鏈聚硅氧烷阻燃PC更容易交聯碳，阻燃效果更好，煙霧和有毒氣體產生量較小。

硅氧烷阻燃劑的一般添加量為1.5-4wt%，可達到UL 94 V-0 （1.0-1.5 mm），可使PC透光率保持在87%左右。

硅系阻燃劑大多是物理添加的，這就要求硅氧烷中苯基含量高PC相容性好；另一種方法是PC硅氧烷單體在聚合過程中引入，形成PC-硅氧烷共聚物，即硅共聚物PC。硅共聚PC它不僅具有良好的阻燃性能，而且具有良好的流動性和低溫韌性。