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随着无卤阻燃技术的发展,ABS无卤成炭阻燃已取得了一定的研究成果。线型酚醛树脂(Novolac)具有低毒低烟、耐高温、高残炭率的特点,并且合成原料来源广,成本低,是一种经济、高效的成炭剂。微胶囊化红磷(MRP)不仅具备高效的协同阻燃效果,而且克服了普通红磷易吸潮、易氧化的缺点。目前有关线型酚醛树脂与微胶囊红磷复配用于ABS无卤成炭阻燃的研究鲜有报道,因此研究基于二者与ABS共混改性来制备阻燃性能优异的ABS复合材料具有重要的实践意义。本文首先采用Novolac和MRP之间的协同作用制备了无卤阻燃ABS,研究了阻燃体系的用量及各组分的配比对ABS阻燃性能的影响,并深入探讨了二者对ABS协同阻燃的机理。结果表明:当Novolac与MRP以3:2~2:3复配,总用量为15.0wt%时,均能制得垂直燃烧达UL-94V-0级的阻燃ABS。而当二者以最优比3:2复配时,能够得到LOI达26.70%,燃烧后表面炭层结构致密、平整的阻燃ABS复合材料。同时,在高温燃烧过程中Novolac中丰富的-OH基团与MRP产生的磷酸、聚磷酸等物质发生酯化作用,形成交联网状的阻燃炭层,能够缓解ABS的热降解。其次,通过采用氢氧化铝(ATH)、硼酸锌(ZB)以及碱式硫酸镁晶须(MHSH)三种无机阻燃剂分别与Novolac/MRP体系增效协同阻燃ABS。研究发现:当Novolac和MRP总用量降为12.0wt%,配比为1:1时,阻燃ABS的垂直燃烧性能仅为V-1级,LOI值为23.5%,而当分别添加3.0wt%的三种无机阻燃剂时,均能制得垂直燃烧性能达UL-94V-0级,LOI较未添加前提高12.3%的阻燃ABS。由于MHSH特殊的结构,与ABS基体的相容性最好,增加了阻燃ABS的刚度,拉伸强度达39.6MPa,而且缺口冲击强度为5.8KJ/m2,较未添加时提高了31.04%。同时Novolac/MRP/MHSH阻燃体系在高温下所形成的稳定炭层结构,使得该体系不仅表现出较好的热稳定性能,而且垂直燃烧性能也最佳(燃烧时间最短)。最后,为了进一步提高阻燃ABS的韧性,选用了与ABS基体相容性较好的丁腈橡胶(NBR)进行增韧改性;探讨了增韧剂对ABS无卤阻燃体系阻燃性能、力学性能、热稳定性能以及燃烧后炭层结构的影响。结果表明:当NBR添加量为10.0%,ABS/9.0wt%Novolac/6.0wt%MRP体系的缺口冲击强度为9.40KJ/m2,较未添加时提高了276.0%。。NBR的加入对阻燃体系的热分解产物没有影响,并且在一定温度范围内能提高其热稳定性能。当Novolac与MRP以2:3(总用量15.0wt%,下同)复配时,所形成的稳定C-O-P结构的杂化阻隔层能够很好的抵御NBR热解产生的小分子以及可燃气体的逸出,对内部基体起到很好的保护作用,体现出优异的阻燃性能。而二者以3:2复配时,由于表面的炭层结构稳定性更差,无法有效的阻挡这些气体的逸出,因此造成炭层结构的破损,也导致了最终阻燃性能的下降。