目前ABS樹脂的阻燃研究主要采用的方法有以下幾種:
● 在合成中添加反應型阻燃劑作為第四單體進行聚合,其缺點是工藝復雜,成本高且不易控制。
● 加入具有阻燃性且與ABS有一定相容性的聚合物,如PVC、CPE等。
● 添加阻燃劑。添加的阻燃劑分為無機和有機兩大類,其中含鹵有機類的阻燃劑阻燃效果好,但存在點燃時發黑煙和耐候性差的缺點。無機的阻燃劑主要是氫氧化鋁、氫氧化鎂等,這類阻燃劑只有大量添加才能達到一定的阻燃效果,但會使ABS的力學性能和加工性能惡化。
● 復合方法。即將上述第2、3種方法結合起來,對ABS的阻燃性能、力學性能、消煙性能進行綜合的研究,從而得到較為理想的阻燃ABS合金材料。
對ABS塑料具有較好阻燃作用的主要有磷系、鹵系有機物及某些無機化合物,其中無機阻燃劑在ABS中添加量需要達到 40%以上才有較明顯的效果,同時由于其添加量大,因此會嚴重損害ABS的物理力學性能。而磷系阻燃劑品種、數量較少,且多數又為液體和低熔點化合物,不適用于ABS的造粒加工工藝。因此,當前對于ABS的阻燃體系主要采用鹵系阻燃劑,其中阻燃效果較好的為含溴有機化合物,如十溴聯苯醚 (DBDPO)、四溴雙酚A等。
聚氯乙烯和CPE由于其與ABS良好的相容性和高含氯量,因而既是ABS的一種高阻燃劑,又可作為ABS的共混改性組份。用它還可以降低小分子阻燃劑對ABS的力學損失,但在使用過程中應充分考慮到其熱穩定性差的缺點。研究表明,十溴聯苯醚和Sb2O3共同使用具有協同效應。當DBDPO/Sb2O3為 2∶ 1時,阻燃效率好,氧指數高。其阻燃機理為:鹵素阻燃劑分解產生的鹵化氫氣體是不燃性氣體,有稀釋作用,且鹵化氫能夠阻止高聚物燃的連鎖反應,同時加入輔助阻燃劑Sb2O3與HBr反應得SbBr3相對密度很大,覆蓋于聚合物表面。另外,生成的SbBr3 在高溫下分解,產生固體小顆粒分散于氣相中,起到隔絕空氣和熱的作用。