阻燃型ABS塑料的成分分析

如题所述

阻燃型ABS塑料:深入解析其化学构成与性能


ABS,即丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物,因其卓越的工程性能在汽车保险杠、电子设备外壳等领域占据一席之地。这种塑料以其优异的特性而备受青睐,如无毒、低透水性、高强度和良好的耐磨性,同时具有稳定的电性能和相对稳定的加工特性。


在阻燃型ABS中,我们对其进行了深入的化学成分分析。通过一系列精密的分析手段,如红外分光光度计、X射线荧光光谱、热裂解气相色谱质谱联用仪、热重分析和电感耦合高频等离子光谱,我们得以揭示其内部的秘密。


首先,红外光谱图揭示了阻燃ABS的独特特征。图1中的峰位,如2237 cm-1的-C≡N伸缩振动,1492和1452 cm-1的苯环-C=C-弯曲振动,以及756和657 cm-1的单取代苯环-C=C-面外变形,证实了ABS树脂的存在。而在1549-1614 cm-1和1361 cm-1等波段,我们发现了阻燃剂FR245的信号,初步判断主体阻燃剂为溴代三嗪。


通过洗涤分离并进一步的红外测试,图2和图3分别展示了阻燃剂FR245的确认和纤维状成碳阻燃剂(纤维素)的鉴定。在TGA测试图4中,我们观察到FR245在351.45℃分解,436.92℃时ABS树脂开始热失重,这些数据有助于我们计算阻燃剂的含量。


在X荧光光谱分析中,表1揭示了样品中除了碳、溴、氮等基础元素外,还检测到了锑、钛和硅的存在。这暗示了样品中可能含有锑系和硅系阻燃剂以及钛白粉,以提升阻燃性能。


Py-GCMS测试结果显示,图5和图6中检测到的信号不仅确认了ABS树脂的合成比例,还揭示了四溴双酚A和三溴苯酚等有机阻燃剂的存在。特别是通过ICP测试(表3),我们准确测量了样品中三氧化二锑含量,约为2%。


综合定性与定量分析,阻燃型ABS塑料的组成包括:ABS树脂(69.0-69.5%)、FR245溴代三嗪(25.0-25.5%)、四溴双酚A(0.4-0.6%)、三氧化二锑(1.9-2.0%)、硅酮粉(0.05-0.10%)、二氧化钛(0.3-0.5%)、纤维素成碳剂(0.4-0.6%),以及颜料蓝(0.1-0.2%)。


这些成分共同塑造了阻燃型ABS的特性和性能,确保了它在各种应用中的安全性和可靠性。实验室根据此成分表配制的阻燃ABS,其性能与原样高度一致,达到了90%的相似度,充分证明了其精准的配方设计。

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