卤系阻燃ABS的加工成型

卤系阻燃 ABS 的加工成型需结合其材料特性（如阻燃剂分散性、热稳定性）和成型工艺要求，避免因加工不当导致阻燃性能下降或制品缺陷。以下是主要加工工艺及关键要点：

一、加工前准备：原料处理与配方优化

1. 阻燃剂体系选择

• 溴系阻燃剂（如十溴二苯乙烷、溴化环氧树脂）：

• 需搭配协效剂（三氧化二锑，比例约 3:1），形成 “气相阻燃 + 凝聚相阻燃” 协同效应；

• 特点：阻燃效率高（添加量 8%~15% 可达 UL 94 V-0），但热稳定性较差（分解温度约 230~260℃），需控制加工温度。

• 氯系阻燃剂（如氯化石蜡、CPE）：

• 与 ABS 相容性较好，可直接共混，但阻燃效率低于溴系（添加量需 15%~25%）；

• 特点：成本低、加工窗口宽（分解温度约 200~250℃），但耐候性较差，长期使用易泛黄。

2. 原料干燥

• 必要性：ABS 吸湿性低（吸水率约 0.2%~0.3%），但阻燃剂（尤其是溴系）可能吸附水分，导致加工时产生气泡、银纹。

• 工艺参数：

• 干燥温度：70~85℃（高于普通 ABS 的 80℃，避免阻燃剂分解）；

• 干燥时间：2~4 小时（使用热风循环干燥机）；

• 含水率控制：＜0.1%（可通过称重法或露点仪检测）。

3. 设备清洁

• 目的：避免残留的金属杂质（如铁、铜）催化阻燃剂分解，产生腐蚀性气体（HBr/HCl）腐蚀螺杆和料筒。

• 操作要点：

• 生产前用纯 ABS 或 PP 料 “洗机”，清除残留颜料、阻燃剂；

• 定期检查螺杆磨损情况，优先选用双金属螺杆（表面硬化处理），延长使用寿命。

二、注塑成型：关键工艺参数控制

1. 温度控制

• 注意事项：

• 采用分段温控（从料斗到喷嘴逐步升温），避免料筒后部温度过高；

• 若制品出现 “黑斑” 或 “拉丝”，可能是阻燃剂分解，需降低 10~15℃并缩短停留时间。

2. 压力与速度

• 注射压力：

• 普通 ABS：60~100 MPa；

• 阻燃 ABS：80~120 MPa（因阻燃剂填充导致熔体粘度增加，需更高压力保证充模）。

• 注射速度：

• 中速注射（避免高速剪切生热），建议螺杆转速 15~30 r/min；

• 薄壁制品（厚度＜1.5mm）可适当提高速度，但需监控熔胶温度不超过 225℃。

3. 冷却与脱模

• 冷却时间：比普通 ABS 延长 10%~20%（阻燃剂降低熔体结晶速率），建议采用循环水冷却（水温 15~25℃）；

• 脱模剂：优先选用硅系脱模剂，避免含卤素或硫的脱模剂与阻燃剂反应，影响制品表面光泽和阻燃性能。

三、挤出成型：管材、板材的生产要点

1. 管材挤出

• 应用场景：建筑排水管、电工穿线管（需符合 GB/T 18482-2001 阻燃标准）。

• 工艺关键：

• 螺杆长径比（L/D）：18~22（比普通 ABS 的 20~25 略短，减少熔体滞留时间）；

• 口模温度：190~210℃（低于普通 ABS 的 210~230℃），采用真空定径套（真空度 0.03~0.06 MPa）保证管材圆度；

• 牵引速度：与挤出速度匹配（速比 1.0~1.2），避免拉伸导致阻燃剂分散不均。

2. 板材 / 片材挤出

• 应用场景：阻燃装饰板、电子设备盖板。

• 工艺关键：

• 三辊压光机温度：上辊 60~80℃，中辊 50~70℃，下辊 40~60℃（梯度降温防止板材翘曲）；

• 熔体过滤：使用 100~150 目滤网，去除阻燃剂团聚颗粒，保证表面光洁度；

• 厚度控制：公差 ±0.05mm，需定期校准测厚仪。

四、常见加工缺陷与解决方法

五、环保与安全操作

1. 加工过程防护

• 通风要求：配备局部排风系统，及时排出阻燃剂分解产生的卤化氢气体（刺激性强，长期接触损伤呼吸道）；

• 操作人员防护：佩戴防酸碱手套、护目镜，避免皮肤接触阻燃剂粉尘（部分溴系阻燃剂可能具有生物蓄积性）。

2. 废弃物处理

• 边角料回收：同一配方的废料可粉碎后回用（添加比例≤20%），但需避免不同阻燃体系混杂（如溴系与磷系混用导致阻燃效率下降）；

• 废弃制品处理：禁止露天焚烧（产生二噁英等有毒物质），需交由专业危废处理机构进行高温无害化处置。

六、工艺优化趋势

1. 阻燃剂微胶囊化：通过包覆技术（如密胺树脂包覆溴系阻燃剂）提高热稳定性，允许加工温度提升至 230℃以上，兼容复杂结构件成型；

2. 在线检测技术：安装熔体压力传感器和红外测温仪，实时监控加工参数，避免因设备波动导致阻燃剂分解；

3. 绿色加工工艺：开发水相悬浮法阻燃改性技术，减少有机溶剂使用，降低 VOCs 排放。

总结：加工核心原则

卤系阻燃 ABS 的成型需在阻燃效率、制品性能与加工稳定性之间寻求平衡，关键在于：

• 低温短流程：避免阻燃剂过热分解，优先选择高效混合设备（如双螺杆挤出机）保证分散均匀；

• 设备耐腐蚀：采用防腐蚀材质（如 316L 不锈钢），定期维护清理；

• 环保合规：遵循 REACH、RoHS 等法规，控制加工过程中的污染物排放。

通过精准调控工艺参数和设备配置，可实现卤系阻燃 ABS 制品的高性能化与安全生产。