近年來(lái)，伴隨HBCD逐步退出建材市場(chǎng)，越來(lái)越多的聚苯乙烯發(fā)泡材料制造商將目光轉(zhuǎn)向結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性更強(qiáng)、熱加工適應(yīng)性更好的替代方案。溴化SBS（溴化苯乙烯/丁二烯嵌段共聚物）便是其中備受關(guān)注的一種。它不僅具有典型的溴系阻燃特征，同時(shí)又擁有高分子鏈結(jié)構(gòu)所帶來(lái)的熱穩(wěn)定性和遷移性控制優(yōu)勢(shì)。那么，它在實(shí)際高溫發(fā)泡環(huán)境下的阻燃效率到底如何？本文將從多個(gè)角度予以解析。
山東日興新材料股份有限公司是一家專注生產(chǎn)溴化SBS的廠家，如需咨詢更多信息，請(qǐng)聯(lián)系：13853668961
一、理解高溫發(fā)泡環(huán)境的特殊性
EPS（可發(fā)性聚苯乙烯）與XPS（擠塑聚苯乙烯）在發(fā)泡成型過程中普遍經(jīng)歷130℃以上的加工溫度，尤其XPS板材在擠出過程中溫度甚至可以達(dá)到200℃以上。在這樣的環(huán)境中，阻燃劑需滿足以下幾個(gè)基本條件：
不易發(fā)生熱降解；
與聚苯乙烯基體有良好的分散性；
不影響泡體結(jié)構(gòu)的成型過程；
阻燃組分釋放需與熱解氣體同步，以實(shí)現(xiàn)氣相抑焰。
從這一角度出發(fā)，評(píng)估任何阻燃劑在此過程中的表現(xiàn)，都不能僅看其阻燃等級(jí)，更要結(jié)合熱穩(wěn)定性、分散特性及其在熱分解曲線中的釋放行為。
二、溴化SBS的分子結(jié)構(gòu)與熱分解特征
溴化SBS是一種結(jié)構(gòu)上以苯乙烯和丁二烯嵌段共聚為主鏈、經(jīng)自由基反應(yīng)引入溴原子后形成的嵌段共聚物。它的熱穩(wěn)定性得益于主鏈結(jié)構(gòu)中不存在低分子小環(huán)化合物的易揮發(fā)單元，這使其在加熱過程中的分解相對(duì)緩慢且可控。
在熱重分析（TGA）測(cè)試中，溴化SBS通常顯示出在250℃以上才開始出現(xiàn)明顯質(zhì)量損失的特征，而這一溫度區(qū)間正好覆蓋了XPS的加工熱窗口。相較于HBCD在220℃左右即快速降解放出Br自由基，溴化SBS的釋放更加平緩，更適用于連續(xù)擠出類發(fā)泡工藝。
三、阻燃效率的衡量標(biāo)準(zhǔn)
阻燃效率的評(píng)估通常依賴以下幾類測(cè)試方法：
極限氧指數(shù)（LOI）測(cè)試：評(píng)估材料在氧氣環(huán)境中的燃燒持續(xù)性；
UL 94 垂直/水平燃燒測(cè)試：標(biāo)準(zhǔn)化評(píng)估阻燃劑在不同取向下的表現(xiàn)；
錐形量熱測(cè)試（Cone Calorimetry）：分析熱釋放速率（HRR）、總熱釋放（THR）、煙密度等。
在對(duì)比實(shí)測(cè)數(shù)據(jù)時(shí)可以發(fā)現(xiàn)，使用溴化SBS改性的EPS在LOI值上可達(dá)到28%以上，UL 94測(cè)試中也可獲得V-0級(jí)別評(píng)價(jià)（以某些廠家配方為參考），這說(shuō)明其在發(fā)泡材料中的表現(xiàn)具備實(shí)用價(jià)值。
此外，在錐形量熱儀測(cè)試中，溴化SBS改性的聚苯乙烯表現(xiàn)出熱釋放速率明顯下降的趨勢(shì)，同時(shí)炭層形成更加均勻，說(shuō)明其阻燃作用不僅發(fā)生在氣相中（自由基捕獲），也可能部分涉及凝聚相作用（如成炭）。
四、加工過程中的適應(yīng)性與界面行為
傳統(tǒng)小分子阻燃劑在高溫加工中常常面臨“出霜”“遷移”問題，導(dǎo)致泡體表面結(jié)晶析出，影響外觀甚至降低阻燃效率。而溴化SBS作為大分子結(jié)構(gòu)阻燃劑，其極低的遷移率是一大優(yōu)勢(shì)。
更重要的是，溴化SBS與聚苯乙烯之間的化學(xué)相似性（苯乙烯單元的存在）使得其在熔融混合過程中分散性較好，分子間界面張力低，有助于均勻分布于泡體內(nèi)部結(jié)構(gòu)中。這種均勻分散可避免局部熱失控現(xiàn)象，提升整體阻燃效果。
五、現(xiàn)實(shí)應(yīng)用中的表現(xiàn)與挑戰(zhàn)
從制造商反饋看，溴化SBS在EPS及XPS實(shí)際應(yīng)用中表現(xiàn)出穩(wěn)定的阻燃特征，但也存在一些操作層面需注意的地方：
添加比例通常控制在3-5%之間，過高可能影響泡體的物理強(qiáng)度；
與發(fā)泡劑（如戊烷）及其他助劑的協(xié)同使用需要精細(xì)調(diào)配，以保障發(fā)泡效率；
在部分高通量擠出工藝中需優(yōu)化溫控程序，以確保其在加工區(qū)間不發(fā)生提前分解。
六、潛在趨勢(shì)與進(jìn)一步應(yīng)用設(shè)想
考慮到全球建筑節(jié)能與環(huán)保材料趨勢(shì)正在加速演變，溴化SBS有望在更多聚合物泡體結(jié)構(gòu)中展現(xiàn)新的用途，例如聚烯烴類泡沫材料、聚酯系發(fā)泡系統(tǒng)等。但仍需針對(duì)不同基材，進(jìn)一步研究其相容性與成分釋放行為。
同時(shí)，未來(lái)若能在分子設(shè)計(jì)上進(jìn)一步引入含磷、含氮等元素，構(gòu)建協(xié)同阻燃體系，或可在保持其基本性能的同時(shí)，實(shí)現(xiàn)更廣泛的阻燃需求響應(yīng)。
