许德焕，王标兵

(常州大学材料科学与工程学院,江苏常州 213164)

聚碳酸酯(PC)是一种应用广泛的工程塑料,它具有优异的力学性能、电学性能、热稳定性能和光学透明度[1]。PC具有高的成炭能力,在垂直燃烧实验中可以通过UL94 V–2级[2],然而,在航空航天、电气电子、建筑、照明系统等领域,对PC材料的阻燃等级要求很高,通常需达到UL94 V–0等级[3–4],因此必须对PC进行改性。

为改善PC的防火能力,添加阻燃剂是比较简便的方法。在过去,含卤化合物经常用于PC的阻燃改性,并且对PC阻燃非常有效,但是由于环境问题等原因含卤阻燃剂被限制使用[5]。作为含卤阻燃剂的替代品,现在已经开发出了含磷、含硫和含硅等阻燃剂[6–8]。常用的磷阻燃剂有间苯二酚双(磷酸二苯酯)(RDP)、双酚A双(磷酸二苯酯)(BDP)、对苯二酚双(磷酸二苯酯)(HDP)等。虽然这些磷酸酯阻燃剂可以有效地阻燃多种聚合物,但是阻燃PC往往需要较高的添加量才能达到令人满意的阻燃效果[9]。

在PC体系中,磺酸盐具有良好的阻燃作用,当与其它阻燃剂一起使用时,磺酸盐在低负载量下可以使PC通过UL94 V–0级[10]。然而,单独使用此类阻燃剂往往不能达到理想的阻燃效果[11–12]。

近年来,含硅化合物受到越来越多的关注,并且被认为是“环保型”阻燃剂[13]。有机硅化合物具有高耐热和低毒的特性,并且高温下释放出的有毒气体少。作为经典的有机硅阻燃剂,有机聚硅氧烷常用于PC的阻燃改性,该复合材料燃烧时会产生含有Si—O—Si键和Si—C键的无机隔热保护层,有利于提高阻燃性,降低烟气生成量[14–15]。……