邊亞微，楊樹娥，陳崢，劉素芹

（天津長蘆海晶集團有限公司，天津 300450）

隨著我國經(jīng)濟建設(shè)的不斷發(fā)展，電動自行車成了人民群眾的日益增長的生活需求,電動自行車的大量使用,使該行業(yè)迅速崛起。由于生產(chǎn)廠家在設(shè)計制造階段的水平良莠不齊以及消費者在維護、使用等方面的諸多問題，造成的火災事故也日益增多[1，2]。

2018 年5 月15 日，國家市場監(jiān)督管理總局、國家標準化管理委員會批準發(fā)布了新修訂的強制性國家標準GB17761-2018 《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》，并于2019 年4 月15 日正式實施。規(guī)范中新增了對于電動自行車的防火性能和阻燃性能的內(nèi)容：防火性能要求車身材質(zhì)在發(fā)生短路等電氣故障時不易起火；阻燃性能要求車身材質(zhì)不能是易燃助燃材料，在遇到內(nèi)部或外部明火時本身材料不易燃燒或燃燒緩慢具備一定的阻燃特性。從此電動自行車的高分子的防火阻燃性能具有了強制性標準。

綜上所述，在安全意識不斷增強的今天，對高分子材料的防火性能和阻燃性能要求不斷提高，特別是《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》的出臺將助推電動自行車高分子材料的更新?lián)Q代。因此，隨著人們安全意識的不斷增強，以及對電動自行車材料防火性能和阻燃性能要求的不斷提高，研發(fā)電動自行車專用阻燃材料是發(fā)展的必然趨勢。本研究采用熔融共混法，制備出電動自行車專用前擋泥板阻燃PP 復合材料以及后擋泥板阻燃PC/ABS、PC/ASA 合金材料。

1 實驗部分

1.1 主要原料

聚丙烯：PP；聚碳酸酯：PC；ABS 樹脂；ASA 樹脂；相容劑：接枝ABS 和MBS 樹脂；色母粒；阻燃劑；抗氧劑1098；抗氧劑168；抗滴落劑：PTFE。

1.2 實驗設(shè)備

TE-35 型雙螺桿擠出機；SA600 注塑機；萬能試驗機；缺口制樣機；簡支梁試驗機；水平垂直燃燒儀；熔融指數(shù)儀。

1.3 實驗步驟

將干燥后的物料先在高速混合機中混勻，然后再將混勻的物料在TE-35 型雙螺桿擠出機中熔融、混合、擠出、造粒、干燥。雙螺桿工作條件：加熱區(qū)T1～T10 溫度分布為180～300℃；主機轉(zhuǎn)速：200～400r/min。

2 注塑與檢測

將所得粒料產(chǎn)品經(jīng)海天SA600 注塑機制備標準樣條，注塑條件與檢測標準見表1 與表2。

表1 注塑條件

利用萬能試驗機、缺口制樣機、簡支梁試驗機、水平垂直燃燒儀等，對注塑機制備的樣條進行檢測，并利用粒料產(chǎn)品進行熔指檢測，檢測方法和國標依據(jù)如表2。

表2 樣品的檢測方法和依據(jù)

3 結(jié)果與討論

3.1 電動自行車前擋泥板阻燃PP 復合材料

本研究采用PP 專用阻燃母粒作為阻燃劑，考察當雙螺桿擠出機在熔融、擠出、造粒條件固定時，在色母粒添加量為2%～6%、阻燃劑添加量2%～4%情況下，PP 復合材料的力學性能和阻燃性能。

將阻燃PP 母粒進行注塑得到樣條，并在常溫和低溫條件下進行各項性能的檢測，檢測結(jié)果如表3 所示。

表3 阻燃PP 復合材料產(chǎn)品性能表

通過對比表3 中數(shù)據(jù)可知：本研究制備的阻燃PP 復合材料的拉伸強度可達到19MPa 左右，缺口沖擊強度在低溫條件下略有所降低可達12KJ/m2左右，阻燃性能可達到V2 級，基本滿足電動自行車性能要求。

3.2 電動車專用后擋泥板阻燃PC/ABS 合金材料

本研究采用溴代三嗪作為PC/ABS 合金的阻燃劑，以MBS 樹脂作為增容劑，考察當雙螺桿擠出機在熔融、擠出、造粒條件固定式時，增容劑MBS 添加量為5%～7%，阻燃劑添加量為1%～3%的情況下，PC/ABS 合金材料的力學性能和阻燃性能。如表4 所示：PC/ABS 合金的拉伸強度可達52MPa，缺口以及非缺口沖擊強度較純PC 有所提高、阻燃性能達到V2 級。

表4 阻燃PC/ABS 合金材料產(chǎn)品性能表

3.3 電動自行車專用后擋泥板阻燃PC/ASA 合金材料

本研究采用磺酸鹽作為PC/ASA 合金的阻燃劑，以MBS 樹脂作為增容劑，考察當雙螺桿擠出機在熔融、擠出、造粒條件固定式時，增容劑MBS 添加量為5%～6%，阻燃劑添加量為0.1%～0.5%的情況下，PC/ASA 合金材料的力學性能和阻燃性能。如表5 所示：PC/ABS 合金的拉伸強度可達57MPa，缺口以及非缺口沖擊強度較純PC有所提高、阻燃性能達到V2 級。

表5 阻燃PC/ASA 合金材料產(chǎn)品性能表

4 結(jié)論

1)本研究制備的電動自行車前擋泥板PP 復合材料，當阻燃劑添加量為2%～4%時，其力學性能和阻燃性能可達到電動自行車性能要求。

2)本研究制備的電動自行車后擋泥板PC/ABS 合金材料，以MBS 為增容劑，溴代三嗪阻燃劑添加量為1%～3%時，其力學性能和阻燃性能可達到電動自行車性能要求。

3)本研究制備的電動自行車后擋泥板PC/ASA 合金材料，以MBS 為增容劑，磺酸鹽阻燃劑添加量為0.1%～0.5%時，其力學性能和阻燃性能可達到電動自行車性能要求。

本研究順應國家“新國標”倡導的輕便、智能、綠色的發(fā)展理念及新材料、新技術(shù)的創(chuàng)新性應用，滿足《電動自行車安全技術(shù)規(guī)范》提出的技術(shù)指標，符合社會發(fā)展需要，更加促進了我公司的技術(shù)創(chuàng)新，提升公司競爭力，實現(xiàn)轉(zhuǎn)型升級。