业务咨询

硼酸锌改性再生PC/ABS合金:无PFAS、无卤阻燃的多功能材料平台

电子电气

研究概况

针对卫生与安全要求严格的电子电气应用场景,一项研究将硼酸锌(ZnB)以5、10和20 wt%的添加量引入含60%再生料的聚碳酸酯/丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(PC/ABS)基体,通过双螺杆挤出和注塑成型制备合金材料。研究目标是同时赋予材料抗菌活性和改善的热性能,且配方中不使用全氟和多氟烷基物质(PFAS)或有机卤系阻燃剂(OFRs)。

力学与热性能数据

随着ZnB含量增加,拉伸和弯曲弹性模量呈线性上升,在20 wt%添加量下分别提高28%和29%,弯曲强度保持不变。但拉伸强度在20 wt% ZnB时下降7%,断裂伸长率下降68%,SEM断口分析将其归因于颗粒团聚和较弱的界面粘附。

热重分析显示,含20 wt% ZnB的PC/ABS合金在800°C下的灰分含量为20.8%,是纯PC/ABS的2.4倍,表明成炭能力增强,并体现出凝聚相阻燃作用。流变表征则显示ZnB的引入降低了复数粘度,提示加工条件较为有利。

抗菌活性

针对大肠杆菌、金黄色葡萄球菌、耐甲氧西林金黄色葡萄球菌(MRSA)和白色念珠菌的抗菌测试证实,抗菌活性随ZnB含量增加而提高。

对聚合物助剂行业的意义

该研究将ZnB定位为一种可行的无PFAS、无OFR多功能添加剂,用于再生PC/ABS体系。对于电子电气材料而言,这意味着在工程塑料的阻燃体系设计中,可以在不依赖卤系阻燃剂的条件下,通过成炭机制提升热稳定性,同时兼顾抗菌功能。研究结果也提示,高添加量下力学性能的损失需要通过界面改性和分散工艺加以平衡。

从助剂应用角度看,ZnB作为多功能添加剂的价值在于同时触及阻燃、热稳定和功能化需求。在耐候稳定和抗氧剂体系设计中,此类无卤方案为再生工程塑料在电子电气外壳、连接器等部件中的应用提供了新的配方思路,但其与抗氧剂、耐候稳定剂的协同效应仍需进一步验证。

来源:Characterization of Zinc Borate‐Incorporated Recycled PC/ABS Alloys: A Multifunctional, PFAS‐ and Halogen‐Free Material Platform,Polymer for Advanced Technologies,DOI: 10.1002/pat.70756

合润化工观察

围绕电子电气,阻燃,耐候稳定,抗氧剂,工程塑料,合润化工持续关注该领域的技术进展、加工稳定性与应用落地。本文依据来源信息进行编辑整理,具体配方、产品选择和性能验证请结合实际工况咨询。

信息来源:Characterization of Zinc Borate‐Incorporated Recycled PC/ABS Alloys: A Multifunctional, PFAS‐ and Halogen‐Free Material Platform,由合润化工整理。