阻燃 TPE 与 TPU 材料的阻燃级别及 TPE 与 TPU 阻燃难题
发布时间：2023-07-12
通用 TPE 均为可燃性材料，添加阻燃剂方能赋予其阻燃特性。阻燃 TPE 在工业上有广泛的应用，取代了人们公认的有害 PVC 材料。由于阻燃 TPE 的突出优点，作为当今时代节能环保的新型材料，各种新型 TPE 产品不断被挖掘和发明，赢得了人们的广泛赞誉，因此阻燃 TPE 的需求也越来越大。
一、TPE 阻燃现状
相对于常规 TPE 而言，阻燃 TPE 似乎仍是冷门的需求。但随着TPE应用的深入，加工替代 PVC 及橡胶的趋势，相信阻燃 TPE 的需求无疑将越来越大！阻燃 TPE 将是业内 TPE 一大发展方向！
电线电缆行业是热塑性弹性体 TPE 的重要应用领域之一。该行业多数产品应用均对 TPE 的阻燃性有较高的要求，并且随着 TPE 应用的逐渐深入，TPE 的阻燃要求将趋于常态化。
目前，电线电缆行业采用的阻燃 TPE,大多要求不含卤素（鉴于卤素的毒性，业内多采用无卤阻燃剂）。并且随着 TPE 在线缆行业的应用拓展，可以预见，（无卤）阻燃 TPE 材料的需求将进一步加大！
二、 TPE 阻燃级别
未添加阻燃剂的 TPE 通常阻燃级别为 UL94-HB，添加阻燃剂后，阻燃级别可达 V-2，V-1，V-0 （阻燃性能依次递增）。
HB：UL94 标准中最低的阻燃等级。要求对于 3 到 13 毫米厚的样品，燃烧速度小于 40 毫米每分钟；小于 3 毫米厚的样品，燃烧速度小于 70 毫米每分钟；或者在 100 毫米的标志前熄灭。
V-2：对样品进行两次 10 秒的燃烧测试后，火焰在 60 秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。
V-1：对样品进行两次 10 秒的燃烧测试后，火焰在 60 秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。
V-0：对样品进行两次 10 秒的燃烧测试后，火焰在 30 秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。
三、TPE 阻燃难点
1 、阻燃剂选择难度大
由于无卤阻燃剂阻燃效率低，另外一个重要的原因，通常无卤阻燃剂的比重比较小，如果加同样重量的阻燃剂到材料中去，那无卤阻燃剂在材料中的体积占比更大。
所以过多的阻燃剂导致与基材的相容性差，热塑性弹性体 TPE-S 弹性模量、柔韧性、力学性能、耐磨性能大幅度下降，熔体流动性变差，弹性体难于成型，且表面容易出现阻燃剂迁移，构成污染环境。
2 、阻燃机理不明确
热塑性弹性体 TPE-S 体系中主要为苯乙烯嵌端共聚物弹性体、聚烯烃树脂、增塑剂和填料的多相混合结构。聚烯烃树脂的无卤阻燃虽有比较成熟的配方和实例。但 SEBS 和聚烯烃类 PP，PE 的阻燃机理其实并不相同，一种阻燃剂要同时阻燃多种塑胶组分难度较大。
3 、增塑剂降低阻燃性
热塑性弹性体 TPE-S 为了降低硬度，使手感更柔和，往往需要添加增塑剂（直链石蜡油、环烷油等），通常以 26#、32# 白油，50#、70# 白油这四种为主。由于四种油品的极限氧指数及流动性差异，同时油类物质天然的易燃性大大降低弹性体阻燃性，所以在生产低硬度产品时如何解决增塑剂与阻燃的关系，白油种类的选择也很重要。
阻燃 TPE 是一种很独特的材料，TPE阻燃难题仍需大家在选材、配方、工艺方面多做工作。
总体而言，建议选用液体阻燃剂，降低硬度的同时提高阻燃性，减少粉体阻燃剂添加量，可以提高产品的透明性，利用相容剂提高阻燃剂与基材的相容性，改善析出并大幅提升机械性能；
工艺上采用特殊螺杆分布提高阻燃剂在体系中的分散，提高阻燃效率，改善外观；采用新型有机硅系阻燃剂，凝聚相阻燃机理，形成抗氧化性极强的裂解炭层，提高阻燃效率。
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