丙烯腈-丁二烯-苯乙烯共聚物（ABS）具有优良的电性能、耐寒性、耐油性、化学稳定性和冲击性能，被广泛应用于机电、家电和交通领域。但ABS的氧指数只有18％，离火后能继续燃烧，使其制品在许多应用领域受到限制，为使ABS的阻燃等级达到UL94 V-0，阻燃剂的添加量一般较大，不仅降低了材料的力学性能，同时成本较高。

聚四氟乙烯（PTFE）具有良好的抗熔滴作用，在阻燃PC/ABS等材料中已得到广泛应用，但PTFE在阻燃ABS中的研究报道还较少。工业上常见的ABS阻燃剂，同时引入PTFE，讨论了PTFE对阻燃ABS性能的影响。

一、实验部分

1、主要原料

ABS，溴代三嗪，三氧化二锑，PTFE，抗氧剂、润滑剂等。

2、主要设备

双螺杆挤出机：SHJ-35型；注塑机：T80型；微机控制电子万能试验机：CM6104型；热变形温度测定仪：303；热重（TG）分析仪：209C型。摆锤冲击试验机：ZBC-25B型；熔体流动速率（MFR）仪：MPXRZ-40A；水平垂直燃烧测定仪：HVR-2型。

３、试样制备

将ABS在80℃下鼓风干燥３～５ｈ，然后将ABS、溴代三嗪、三氧化二锑、PTFE和其他助剂混合均匀后，经双螺杆挤出机熔融共混挤出造粒，挤出温度215—225℃，螺杆转速360 r/min；再于80℃下鼓风干燥2小时后注射成标准试样，注塑温度200～210℃。

4、性能测试

燃烧性能：按UL94测试；拉伸性能：按ＧＢ／Ｔ１０４０－－１９９２测试；弯曲强度：按ＧＢ／Ｔ９３４１－－２０００测试；悬臂梁缺口冲击强度：按ＧＢ／Ｔ１８４３－－１９９６测试；MFR：按ＧＢ／Ｔ３６８２－－－＝２０００测试，温度２２０℃，负荷２２０ｋｇ；热变形温度：按ＧＢ／Ｔ１６３４．１—２００４测试；ＴＧ分析：升温速率１０。Ｃ／ｍｉｎ，．温度范围３０～７００℃，氮气气氛下进行。

二、结果与讨论

１、未加阻燃剂的试样第一次点火后就完全燃烧，阻燃效果较差。当添加一定量的溴代三嗪和三氧化二锑阻燃剂后，阻燃效果改善明显，阻燃等级达到UL94Ｖ－２级，但燃烧时间较长，阻燃效果仍不理想。添加PTFE明显缩短了材料的燃烧时间，当添加0.2％PTFE时，材料的阻燃级别由Ｖ-２级提高到Ｖ-0级。这是由于PTFE熔点高（３２３℃），在材料加工温度下仍不熔，但在共混剪切力下易于原纤化形成纤维网络，减少了火焰的蔓延。

２、添加阻燃剂后，材料缺口冲击强度急剧下降，而其他力学性能变化较小。相比之下，同时添加有阻燃剂和PTFE时，材料的韧性较单独使用阻燃剂时略有提高，且随着PTFE用量的增加，材料的缺口冲击强度也随之增加，这可能是PTFE在材料中形成的纤维网状结构，在一定程度上起到了补强效果。

３、随着PTFE用量的增加，材料的MFR逐渐下降，当PTFE添加量为0.3％时，阻燃ABS的MFR由23.1ｇ／10min降为１４．５ｇ／１０ｍｉｎ，表明PTFE对材料的流动性能影响较大，这主要是因为PTFE成纤物的存在，对ABS分子流动起阻碍作用。由于PTFE在加工中形成的特殊结构，材料挤出过程中呈现出料条出口膨大现象，导致料条变粗，切粒变慢，而未添加PTFE的材料挤出过程较为正常。

４、材料的ＴＧ和ＤＴＧ分析。纯ABS热失重过程中只有１个热失重峰，而阻燃ABS的热失重过程出现了２个热失重峰，第一个峰为阻燃剂分解产生，第二个峰为ABS分解产生。加入了PTFE的试样，ABS的峰值热失重温度（４２７℃）比纯ABS（４２８．８℃）提高了1.8℃，但峰值微分热失重速率（质量热损失速率）（11.7％／min）只有纯ABS峰值微分热失重速率（１８．８％／min）的６２．２％，比未加PTFE的试样２８的峰值微分热失重速率（12.7％／ｍｉｎ）降低7.9％，表明PTFE的加入更能提高材料的阻燃性能。

溴代三嗪与三氧化二锑属于典型的卤一锑阻燃剂，不仅改变气相阻燃反应，同时也改变凝聚相热降解反应。纯ABS在７００℃的残炭率为1.2％，添加了溴代三嗪和三氧化二锑的阻燃ABS，７００℃的残炭率为3.5％，炭层的形成也有利于提高材料的阻燃性能。同时添加有PTFE的７００℃的残炭率为3.6％，表明PTFE未能促进成炭，PTFE的加入，可能促使炭层结构更加致密，更好地起到隔热、隔氧作用，从而配合卤一锑阻燃剂使用，阻燃效果更加优异。

三、结论

1、PTFE的加入能进一步降低阻燃ABS的峰值热失重速率，显著降低材料的燃烧时间，提高材料的阻燃等级。

2、PTFE的加入对阻燃ABS的力学性能影响较小，且在一定程度上提高材料的韧性。

PTFE对阻燃ABS材料的加工性能影响较为明显，使用中应根据需要调整用量。