硫化台物阻燃PC的机理尚不十分清楚,但可认为系主要在凝聚相中通过加速PC的交联成炭而发挥作用,已取得的实验证明和提出的论据如下。
(1) 能促进PC的异构化, 并释出CO2和H2O,它们可稀释燃烧产物。更重要的是,这种异构化能加速PC的交联和成炭,而这是有助于阻燃的。但纯PC与含极少量磺酸盐PC的成炭率几乎是一样的,差别的是成炭速率。
(2)气相阻燃作用很小。因为芳香族磺酸盐阻燃PC在O2中测得的氧指数(OI),和在N2O气氛中测得的燃烧指数(NOI),其变化规律是平行的。即使对分子中存在卤素的磺酸盐也是如此。
(3) 能加速Fries型重排,这也可加速PC的交联和成炭。
(4) 磺酸盐在
(5) 根据热电偶测定,含磺酸盐的PC燃烧时,其燃烧表面的下层材料在较长时间内仍能维持较低温度,而在同样条件下,不含磺酸盐的PC则在短时间内即有较高的温升。这可能是阻燃PC在燃烧时表面形成了隔热炭层之故。显然,这种炭层能有效提高材料的阻燃性。
(6) 质谱检测指出,PC中加有磺酸盐时,PC的降解产物种类没有什么变化,没有发现新的物种,只是各产物的丰度有所不同。
含硫化台物(磺酸盐、磺酰胺盐或它们两者的复配物或与聚硅氧烷的复配物)对PC的阻燃效率极高,通常只需1%以下的添加量,即可制得氧指数达35%~40%、UL94 V-0级的阻燃PC,这种PC的其他性能与被阻燃基材几乎相同。含硫化合物系主要在凝聚相(通过促进PC交联成炭)发挥阻燃作用,气相阻燃作用甚微。