PC中常用的磺酸盐阻燃剂有KSS、PPFBS、STB。其中STB常用于阻燃不透明PC材料,其阻燃效果好。在PC中添加0.1%的STB,氧指数即可达25%~35%,阻燃级可达UL―94 V-0级。SIB也可与其他阻燃剂混合协同使用。当单独使用时,整个体系中卤元素含量低于0.15%,在有些规定中被划入无卤材料内。目前Sloss工业公司是此商品的唯一供应商,主要市场是含卤材料未被限用的北美地区。
PPFBS也是PC的高效阻燃剂,目前主要供应商有3M公司、Bayer公司以及意大利的Miteni公司。在PC中添加0.06%--0.1%的PPFBS即可使材料阻燃性能达到UL-94V-0级(3.2mm厚)。需注意的是用量如超过0.1%,不但不能提高材料的阻燃性能还会影响PC的透明性。为满足更高的阻燃要求,通常可加入少量硅氧烷进行复配,硅氧烷的用量为配方总量的0.02%--0.3%时即可使1.6mm厚样条阻燃性达到UL-94V-0级。其中最常使用的是聚甲基苯基硅氧烷,但是有一些硅氧烷对PPFBS会影响PC的透明性。有研究表明粘度介于1×10的负6次方至3×10负4次方m2/s(20℃)的聚甲基苯基硅氧烷对PPFBS具有较好的协同效果,且以粘度为4×10负6次方至2×10负5次方m2/s(20℃),聚合物分子链中有两个以上硅原子为佳。
PPFBS的价格较高,实际应用中常以部分KSS代替PPFBS以降低成本。如在PC中加0.02%的PPFBS与0.3%的KSS可使材料达到UL-94 V―0级(1.6mm厚)
在PC用的磺酸盐阻燃剂中:KSS使用较广泛,它不含卤素,环保经济。添加0.05%--0.1%即可使PC的氧指数从27%提高到37%左右,而且不会影响PC的透明性。不足之处是单独使用不能满足更高的阻燃要求,如不能使薄壁制件(厚度≤2.5mm)的阻燃性达到UL-94V-0级。实际应用时,常与聚硅氧烷复配使用,此外若同时再加入少量含氟聚合物可使材料阻燃性更佳,其中PAPSQ为聚氨丙基/苯基倍半硅氧烷,PVDF为聚偏氟乙烯。从图2中的a曲线可以看出少量KSS即可使PC氧指数明显增大,当添加量为0.1%时达最大值38.3%,之后呈下降趋势;d线显示,KSS与PAPSQ、PVDF复配阻燃PC氧指数有很大的提高,添加量0.2%时达38.9%。另外UL-94测试结果显示,0.05%0.2%的KSS可使3.2mm厚样条达UL-94 V―0级,但无论多大的添加量都无法l.6mm厚样条达UL-94 V-0级,而KSS与PAPSQ、PVDF复配阻燃PC的1.6mm厚样条可达UL-94 V-0级。磺酸盐与含氟聚合物以及硅氧烷并用于PC时具有良好的协同阻燃效果。