聚碳酸酯(PC)是新型高分子工程塑料,具有质量可靠、可重复使用、易于回收等优点。符合国家和行业倡导的循环经济要求,深受投资者追捧。目前,PC广泛应用于汽车零部件、电子电器和发光二极管(LED)照明的制造。PC良好的阻燃性能是其在这些领域成功应用的关键。
根据环保要求,PC中常用的阻燃剂类型主要有磺酸盐阻燃剂、磷系阻燃剂和硅系阻燃剂。其中,磺酸盐阻燃剂的阻燃效果最好。少量的添加可以极大地改变PC的阻燃性能,而不影响产品的常规物理性能。然而,在一些高填充体系中,PC的阻燃性能很难达到1.6mV⁃0,因此有必要添加额外的协同阻燃剂。层状结构的硅酸盐是良好的协同阻燃剂。它可以隔离树脂燃烧过程中的可燃气体和传热,从而达到抑烟阻燃的效果。一些层状硅酸盐可以通过与树脂形成氢键来改善树脂的机械性能。常见的层状硅酸盐包括滑石粉、高岭土、云母、蒙脱土等。采用滑石粉和改性PC研究了滑石粉含量对阻燃PC的力学性能、阻燃性能、燃烧性能、热稳定性和抗老化性能的影响,结果表明:(1)添加0.5%~2%的滑石粉,阻燃PC的冲击强度降低10%,阻燃等级由ul94v⁃1变为V⁃0,总放热降低4~8mj/m2,初始分解温度提高8~10℃;滑石粉具有层状结构,在分散到树脂中时可隔离气体和热传递。滑石粉可以改善PC的阻燃性能,但会对PC的冲击强度产生负面影响(3)滑石粉可以通过降低阻燃PC的放热率和总放热率来提高PC的阻燃性能;此外,滑石粉可以提高PC的初始热分解温度,从而提高PC的热稳定性。(4)滑石粉可以通过抑制氧和热的传递,提高阻燃PC的抗热湿老化能力。