Разновидности инженерных пластиков. Акрилонитрил-бутадиен-стирол. Часть 4

Кроме того, с недавних пор безопасность АБС была признана повсеместно, поэтому область применения и использование огнестойкой смолы были расширены, и требования на рынке были диверсифицированы в соответствии с экологическими проблемами. В этой части мы рассмотрим общую текущую ситуацию и будущие перспективы использования огнестойких смол ABS. Огнестойкая ABS-смола готовится путем добавления антипиренов, модификаторов ударопрочности, смазки и стабилизатора. В качестве антипирена в основном используются органические соединения на основе галогенов, содержащие бром, хлор и т. д. Хотя может быть использован антипирен на основе фосфора, его использование ограничено только низкими уровнями антипиренов (V-2). Поэтому в дальнейшем мы сосредоточимся на антипирене на галогеновой основе, так как для модификации ABS обычно используются антипирены именно на основе галогенов.

В качестве антипирена в основном используются органические галогеновые соединения, имеющие содержание брома (Br), по меньшей мере, 50%, и их можно добавлять до уровня, по меньшей мере, от 5 до 20 массовых частей на 100 частей смолы в зависимости от требований огнестойкости конечного продукта, но с такими модификаторами легко получить уровни UL-94 V-2 до V-0. Поскольку антипирен в огнестойкой смоле влияет на свойства и характеристики самой смолы, важно выбрать антипирен в соответствии с желаемыми свойствами, необходимыми для конечного продукта. Виды и свойства антипиренов, используемых в огнестойких АБС, приводятся в специальной литературе — мы же коснёмся этого, когда будем более подробно рассказывать о добавках для пластиков. Здесь же заметим, что тетра-бромбисфенол-А является наиболее широко используемым антипиреном из антипиренов для АБС, поскольку он относительно недорог и обладает отличной огнестойкостью по сравнению с другими антипиренами. Хотя он обладает преимуществом превосходной текучести, требуется использовать подходящий стабилизатор и модификатор ударопрочности, такой как хлорированный полиэтилен (CPE), для компенсации ударной вязкости из-за слабой термостойкости.

1,2-бис-трибромфенилэтан обладает преимуществами хорошей ударной вязкости и превосходной текучести и термической стабильности при получении огнестойкого АБС. Но при длительном использовании этого антипирена трудно наносить его на смолу черного или темного цвета. Причина в том, что этот антипирен мигрирует на поверхность готового продукта. Использование бромированного эпоксидного олигомера постепенно увеличивается из-за его превосходной атмосферостойкости и термостойкости, и он пригоден для приготовления термостойкой огнестойкой АБС-смолы, поскольку возможно приготовить продукты с высокой термостойкостью в соответствии с их молекулярной массой. В качестве огнестойкого вспомогательного вещества преимущественно используется триоксид сурьмы (Sb2O3), и его добавляют на уровне примерно 30% для получения синергетического эффекта. Синергетический эффект огнестойкой системы галоген-сурьма очень эффективен для улучшения огнестойкости и, следовательно, был применен к большинству галогеновых антипиренов.

Галоген, выделяющийся при сгорании, реагирует с триоксидом сурьмы с образованием тригалогенида сурьмы, имеющего высокую температуру кипения, который можно удерживать в состоянии негорючего газа благодаря его высокой температуре кипения, чтобы проявлять синергетический эффект замедления горения за счет блокирования кислорода и стабилизации радикальной цепной реакции. Чтобы компенсировать снижение ударной прочности, вызванное добавлением антипиренов, в качестве модификатора ударного воздействия в основном используется вспомогательный хлорированный полиэтилен, имеющий хорошую совместимость с АБС-смолой и превосходную ударопрочность. Обычно его добавляют на уровне от 3 до 5%, и наиболее широко используется соединение с содержанием хлора около 35%. Подходящее количество внутренней и внешней смазок на основе амида и соли металла используется для улучшения технологичности смолы. А антиоксидант, стабилизатор и ультрафиолетовый стабилизатор используются для предотвращения термического разрушения смолы при обработке и снижения термостабильности, вызванной пламенем, и для улучшения устойчивости к погодным условиям. Поскольку огнестойкий ABS обладает превосходными свойствами и технологичностью, область применения была расширена для деталей различного вида электрического и электронного оборудования, а также корпусов компьютерных мониторов.

В последние десятилетия на первый план вышла экологическая безопасность, и стандарты огнестойкости были улучшены, но кое-какие проблемы остались, поскольку был подвергнут критике вредный эффект антипирена на основе галогена. Поэтому для огнестойкого АБС необходимо соблюдать правила использования и нормы в соответствии с вопросами безопасности и охраны окружающей среды в каждой стране. Движение за регулирование антипиренов было инициировано партией зеленых в Германии еще в XX веке, а затем стало известно широкой общественности благодаря участию других европейских стран. Соответственно, поскольку оценка риска в зависимости от видов антипиренов установлена, предусматривается регулирование некоторых соединений. В последнее время даже в Соединенных Штатах, которые придерживаются лояльной политики в отношении антипиренов, возникло движение по регулированию некоторых антипиренов. Однако, поскольку антипирен, используемый для ABS, был классифицирован как относительно безопасный материал, его использование до сих пор не регулировалось. Добровольный контроль осуществлялся путем создания экомаркировки, но в основном в европейских странах.

Огнестойкие ABS-смолы в основном используются в деталях и корпусах различных видов электрических и электронных изделий, для которых огнестойкость требуется по соображениям пожарной безопасности. Конкретные применения: корпуса ЖК-мониторов, телевизоров, копировальные аппараты, принтеры, аудиосистемы, видеоплееры, DVD, настенные розетки, зарядные устройства, адаптеры, пластиковые двери и т. д. По мере того, как продуктов постепенно становится всё больше, а дизайн и формование ультратонких пленок стало возможным благодаря разработке конструкции детали и технологии формования и улучшению возможностей обработки, необходимо улучшать также свойства и технологичность смол. Кроме того, для расширения области применения необходимо разработать подходящий продукт в соответствии с разработками в первичных промышленных применениях. Сюда относится разработка продуктов, обладающих термостойкостью, огнестойкими свойствами, антистатическими и другими, а также разработка не содержащих галогенов огнезащитных продуктов, имеющих высокий потенциал роста в будущем за счет повышенной экологической безопасности.