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24小时咨询热线： 189-6252-8018 发布时间：2026-10-12 点此：33次
ABS 怕丁二烯降解、PP 怕熔滴、PE 看结晶度，三种基材的卤-锑体系都按 Br:Sb₂O₃ = 3:1～5:1 配比，调整方向却各不相同。下面按基材分组给出 20 余个可对照的配方实例，附带加工温度、阻燃等级与力学性能变化。
做阻燃改性的人心里都有一个数：三种最常用的通用塑料——ABS、PP和PE——它们的阻燃配方设计虽然都基于卤-锑协效体系，但每个材料都有自己的"脾气"。
ABS不行。ABS里头的丁二烯橡胶组分在高温下容易降解，加工温度不能过高，而且阻燃剂的选型必须考虑和橡胶组分的相容性。同样的配方照搬到ABS上，冲击强度可能掉一半。
PP怕滴落。PP的分子链是线性的，燃烧时熔融滴落严重。即使氧指数做到了28以上，垂直燃烧测试也可能被熔滴滴落拖到V-2级。PP阻燃配方必须在防滴落上做文章。
PE看分子量。LDPE和HDPE的结晶度差了一截，阻燃剂在同一定量下的分散效果完全不同。LDPE的无定形区大，阻燃剂容易渗透；HDPE结晶度高，同样的配方可能分散不均匀。
虽说各有各的难点，但它们在卤-锑体系上有一个共性——Sb₂O₃的用量都遵循Br:Sb₂O₃ = 3:1到5:1的基本配比。区别在于：ABS因为含丁二烯（属于"受卤体"），卤素的实际消耗量要上浮；PP需要考虑防滴落协助；
PE要根据密度和结晶度做配方调整。
这篇文章整理了一份实用的配方手册，按ABS、PP、PE三种基材分类，每类给出5-8个完整的配方实例，附带加工温度、阻燃性能和力学性能数据。
ABS树脂是一种"看似简单、实则复杂"的材料。它是由聚丁二烯橡胶（PB）+ 苯乙烯-丙烯腈共聚物（AS）组成的多相体系——聚丁二烯呈颗粒状分散在AS连续相中，形成"海-岛结构"。
这个结构决定了ABS阻燃配方的特殊性。
一是加工温度窗口窄。ABS的加工温度在200-260°C之间，但丁二烯组分对热敏感——超过260°C开始降解，低于200°C塑化不充分。这就要求所用的含卤阻燃剂在200-260°C范围内必须稳定。卤化石蜡（150°C分解）用不了。八溴醚（280°C分解）勉强可以用在低温端。十溴二苯乙烷（>350°C分解）和溴化环氧（>320°C）是安全的选择。
二是冲击强度对阻燃剂敏感。ABS的缺口冲击强度主要来自橡胶相的韧性贡献。加入阻燃剂后，阻燃剂颗粒分布在AS连续相中，在橡胶颗粒周围形成刚性"外壳"，限制了橡胶的变形能力。这就导致阻燃ABS的冲击强度通常下降30-50%。
三是卤素消耗量需要上浮。ABS中含丁二烯单元，双键在高温加工和燃烧条件下会消耗一部分卤素（发生加成反应），所以ABS阻燃配方的Br:Sb₂O₃比通常要比3:1更高——到4:1或5:1之间。
溴化环氧树脂（BER）是目前ABS阻燃中综合性能最好的选择。BER本身是一种溴含量50%左右的环氧齐聚物，与ABS的相结构相容性极好（环氧基团和AS相有亲和力），不易迁移喷霜。
配方1：通用阻燃ABS
加工工艺：双螺杆挤出机——一区180-190°C，二区200-210°C，三区210-220°C，四区210-220°C，机头210-220°C。螺杆转速250-350rpm。注塑成型——料筒温度200-230°C，模具温度50-70°C。
性能数据：
配方说明：BR:Sb₂O₃质量比约3:1（按BER有效溴含量18-22份×50% = 9-11份溴，Sb₂O₃ 6-8份）。PTFE微粉的作用是在燃烧时形成纤维网络，防止熔滴。抗氧剂1010保护丁二烯组分在加工中不降解。
配方2：高冲击保持率阻燃ABS
性能：UL94 V-0（1.6mm），氧指数28%，缺口冲击强度260-280 J/m（保持率约75%），比未加MBS的配方提升35%。拉伸强度35-38MPa。
说明：MBS增韧剂的加入有效提升了冲击强度，但会略微降低阻燃等级和拉伸强度。对于对韧性要求高的电暖器外壳、吸尘器部件，这个方案比方案1更合适。
十溴二苯乙烷（DBDPE）是十溴二苯醚的替代品，溴含量82%，热稳定性>350°C。DBDPE在ABS中的阻燃效率与溴化环氧相当，但分散性略差（非极性分子在ABS的AS相中相容性不如BER），需要更好的分散工艺。
配方3：低成本阻燃ABS
加工工艺：双螺杆挤出。DBDPE的熔点在340°C左右，在加工温度下并不熔融（以固体颗粒形式分散在ABS中），所以分散均匀性依赖剪切力。建议使用高剪切螺杆组合，转速300-400rpm。
性能：UL94 V-0（1.6mm），氧指数27-29%，缺口冲击强度150-180 J/m（保持率约50%），拉伸强度40-45MPa。
说明：DBDPE的冲击强度保持率比BER体系低5-10个百分点。原因是DBDPE以固体颗粒分散，缺乏BER与ABS共连续相的"锚固"作用，颗粒在受力时更容易成为应力集中点。如果对冲击强度要求较高，建议增加MBS增韧剂5-8份。
配方4：耐紫外阻燃ABS（户外用）
性能：UL94 V-0（1.6mm），氙灯老化1000h后色差ΔE≤3，冲击强度保持率≥70%。成本增加约5%。
说明：DBDPE本身在紫外线下不如BER稳定，对于户外使用的ABS制品（如空调外机面板），必须添加紫外线稳定剂。
得克隆是氯系阻燃剂，含氯量65%，热稳定性高于几乎所有溴系阻燃剂（分解温度>650°C）。优点是价格低、电性能好；缺点是阻燃效率低于溴系（需要更高的添加量），对冲击强度的影响更大。
配方5：高性价比阻燃ABS
加工工艺：双螺杆挤出，温度220-240°C。得克隆的高热稳定性允许在较高的温度下加工，有助于改善其在ABS中的分散。
性能：UL94 V-0（1.6mm），氧指数26-28%，缺口冲击强度120-150J/m（保持率约35-40%）。
说明：得克隆的总用量比溴系高（阻燃剂总量30-35份 vs 溴系的20-25份），对冲击强度的影响更大。适用于对成本敏感且冲击要求不高的制品（如电器内部支架、接线盒）。用硼酸锌替代3-5份Sb₂O₃可以降低成本并抑烟。
配方6：得克隆+硼酸锌抑烟配方
性能：V-0（1.6mm），LOI 26-28%，烟密度（NBS烟箱法）比配方5降低30-35%。成本节省约8%。
ABS/PC合金结合了ABS的加工性和PC的阻燃性/韧性，在汽车内饰和电子电器外壳中应用广泛。
配方7：阻燃ABS/PC合金
性能：UL94 V-0（1.6mm），氧指数28-30%，缺口冲击强度350-450J/m（远高于纯ABS方案！），热变形温度95-105°C。
说明：PC自身氧指数25-26%，改善了整体阻燃性。PC中的酯基与TPP有协同作用。冲击强度之所以远高于纯ABS方案，是因为PC本身韧性好，而且TPP对PC有部分增塑效果。
| 编号 | 卤系阻燃剂 | Sb₂O₃(份) | 总添加量(份) | UL94 | LOI | 冲击保持率 | 适用场景 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 1 | BER 20份 | 6 | 26 | V-0 | 28-30 | 55-65% | 通用电器外壳 |
| 2 | BER 20份+MBS 10份 | 6 | 36 | V-0 | 28 | 75% | 高韧性部件 |
| 3 | DBDPE 15份 | 5 | 20 | V-0 | 27-29 | 45-50% | 低成本方案 |
| 4 | DBDPE 15份+UV稳定剂 | 5 | 20 | V-0 | 27-29 | 70%(老化后) | 户外制品 |
| 5 | 得克隆25份 | 8-10 | 33-35 | V-0 | 26-28 | 35-40% | 最低成本方案 |
| 6 | 得克隆22份+硼酸锌5份 | 6 | 33 | V-0 | 26-28 | 35% | 抑烟型 |
| 7 | BER 12份+TPP 12份 | 4 | 28 | V-0 | 28-30 | >85% | ABS/PC合金 |
聚丙烯（PP）的阻燃有两大难点。
第一，PP分子链是纯碳氢结构，不含任何杂原子，氧指数只有17.4%。它在燃烧时产生的热量高（发热量约46 MJ/kg），而且分子链在高温下快速断裂产生大量可燃气态小分子，燃烧非常剧烈。
第二，PP是结晶性聚合物。结晶区域中的大分子链排列规整，阻燃剂分子难以进入。阻燃剂只能分布在无定形区和球晶界面，容易造成局部浓度不均匀。LDPE的无定形区域较大（约45%），阻燃剂渗透相对容易；
PP的结晶度在55-70%，阻燃剂的分散难度大于LDPE但小于HDPE。
PP阻燃中Sb₂O₃的用量范围是5-13份（每100份PP计），具体取决于所选的含卤阻燃剂品种和目标阻燃等级。
八溴醚（四溴双酚A双(2,3-二溴丙基)醚，Br含量67.74%）是对PP阻燃效率最高的含溴阻燃剂之一。八溴醚在PP中的分散性好、阻燃效率高，但热稳定性相对较低（约280°C开始分解），加工温度不能超过220°C。
配方8：高效阻燃PP
加工工艺：双螺杆挤出——一区160-170°C，二区175-185°C，三区185-195°C，四区190-200°C，机头190-195°C。螺杆转速200-300rpm。
注意：八溴醚热稳定性有限，加工温度不能超过200°C（实际料温），机筒设定温度和螺杆剪切产生的温升合计不能超过这个上限。
性能：UL94 V-1（3.2mm），氧指数26-28%，拉伸强度28-32MPa，缺口冲击强度25-35J/m。
说明：八溴醚体系虽然阻燃效率高，但无法达到V-0级——因为PP燃烧时熔滴严重，即使氧指数达标，垂直燃烧测试也被熔滴"滴挂点燃"拖后腿。要达到V-0级，必须配合防滴落措施。
通过在配方中加入过氧化物交联剂，使PP分子链之间形成部分交联网络，可有效抑制熔滴。
配方9：交联阻燃PP（V-0级）
加工工艺：双螺杆挤出——温度160-190°C。关键控制：DCP的分解温度约130-150°C（半衰期1分钟），必须在PP塑化熔融后再加入，否则过早分解交联无效。
建议采用分步加料——PP+八溴醚+Sb₂O₃+TAIC在主加料口加入，DCP在熔融段之后侧喂料加入。
性能：UL94 V-0（3.2mm，无滴落），氧指数29-30%，拉伸强度30-33MPa。
说明：交联技术是PP阻燃实现V-0级的"一石二鸟"策略——既抑制了熔滴，又通过形成三维网络提高了阻燃效率（氧指数从26-28%提升到29-30%）。
十溴二苯乙烷（DBDPE）热稳定性高（>340°C），允许PP在较高的加工温度下加工（有助于提高产量）。但DBDPE在PP中的阻燃效率略低于八溴醚——因为DBDPE的熔点和PP加工温度不匹配，分散性不如八溴醚。
配方10：常规阻燃PP
加工工艺：双螺杆挤出——一区170-180°C，二区190-200°C，三区200-210°C，四区200-210°C。转速250-350rpm。
性能：UL94 V-1（3.2mm），氧指数26-28%，拉伸强度28-30MPa，缺口冲击强度20-30J/m。
说明：DBDPE体系不加交联剂防滴落时，只能到V-1级。PTFE防滴落剂的效果比交联剂弱一些——PTFE形成物理纤维网络阻止滴落，但要真正消除熔滴，交联是更彻底的方案。
配方11：DBDPE+交联防滴落
性能：UL94 V-0（3.2mm，无滴落），氧指数27-29%，拉伸强度28-32MPa。
得克隆的热稳定性极好（>650°C），所以PP可以放心地在较高温度下加工，产量无后顾之忧。
配方12：得克隆阻燃PP
加工工艺：双螺杆挤出——温度180-210°C。
性能：UL94 V-1（3.2mm），氧指数26-28%，缺口冲击强度15-20J/m。
说明：得克隆的总添加量最大（35-43份），对冲击强度的影响也是最显著的。Cl:Sb₂O₃质量比约2:1至3:1，在氯系阻燃剂的最佳配比范围内。
煤矿井下用PP制品（如打包带、网顶）需要同时满足阻燃和抗静电要求——即"双抗"。
配方13：双抗阻燃PP
性能：UL94 V-0（3.2mm），氧指数28-30%，表面电阻≤3×10⁸Ω。
说明：导电炭黑本身是固体填料，同时具有阻燃协效（成炭）和抗静电双重功能。炭黑加入后熔体黏度上升，加工时适当提高温度10-15°C。
| 编号 | 卤系阻燃剂 | Sb₂O₃(份) | 防滴落措施 | UL94 | LOI | 特点 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 8 | 八溴醚15-18份 | 6-8 | 无 | V-1 | 26-28 | 效率高，性价比优 |
| 9 | 八溴醚18份 | 8 | DCP交联 | V-0无滴落 | 29-30 | 最高阻燃等级 |
| 10 | DBDPE 20-22份 | 7-9 | PTFE | V-1 | 26-28 | 热稳定好 |
| 11 | DBDPE 20份 | 8 | DCP交联 | V-0无滴落 | 27-29 | V-0级，耐高温 |
| 12 | 得克隆25-30份 | 10-13 | PTFE | V-1 | 26-28 | 最低成本方案 |
| 13 | 八溴醚18份 | 8 | DCP+炭黑 | V-0 | 28-30 | 双抗(阻燃+抗静电) |
聚乙烯（PE）的阻燃有其独特的挑战。PE大分子由亚甲基（-CH₂-CH₂-）重复单元组成，仅含碳和氢，氧指数17.4，燃烧时发热量大、熔滴严重。
关键是PE的品种差异。LDPE（高压法）因大分子含多支链，结晶度55-65%，无定形区域大，阻燃剂容易渗透分散。HDPE（低压法）结晶度74-95%，阻燃剂难以进入结晶区，同等配方下阻燃效率低于LDPE。
配方原则：LDPE的阻燃剂用量按基准值，MDPE上浮10-20%，HDPE上浮20-50%。
配方14：LDPE阻燃薄膜
加工工艺：挤出吹膜——温度160-185°C。LDPE加工温度较低，DBDPE在此时不发生熔融，以固体颗粒形式分散。
性能：UL94 V-2（薄膜厚度0.1mm），氧指数26-28%。熔滴较明显，但薄膜制品熔滴危害较小，V-2级通常可接受。
配方15：HDPE阻燃板材
加工工艺：挤出板材——温度180-210°C。HDPE需要的阻燃剂用量比LDPE高30-40%。
性能：UL94 V-1（3.2mm），氧指数26-28%，拉伸强度20-24MPa。
八溴醚在PE中的阻燃效率同样很高，且分散性优于DBDPE（因八溴醚熔点低，加工时更易分散）。
配方16：高效阻燃LDPE
性能：UL94 V-2（1.6mm），氧指数27-29%。
配方17：HDPE高阻燃配方（交联）
加工工艺：双螺杆挤出——温度160-190°C。与PP交联类似，DCP采用侧喂料。
性能：UL94 V-0（3.2mm，无滴落），氧指数28-30%。
得克隆在PE中用于要求高性价比且阻燃要求不极端严格的应用。
配方18：通用阻燃PE（得克隆）
性能：UL94 V-2（1.6mm），氧指数25-27%。
配方19：PE电缆料阻燃（得克隆+ATH）
加工工艺：温度160-185°C。ATH的加入降低了成本和烟密度，但使拉伸强度下降10-15%。
性能：UL94 V-1（1.6mm），氧指数27-29%，烟密度比配方18降低25%。
| 编号 | PE品种 | 卤系阻燃剂 | Sb₂O₃(份) | 防滴落 | UL94 | LOI | 说明 |
|---|---|---|---|---|---|---|---|
| 14 | LDPE | DBDPE 12-15份 | 4-6 | 无 | V-2 | 26-28 | 薄膜用 |
| 15 | HDPE | DBDPE 18-22份 | 6-8 | PTFE | V-1 | 26-28 | HDPE用量上浮 |
| 16 | LDPE | 八溴醚12-15份 | 5-6 | 无 | V-2 | 27-29 | 高效方案 |
| 17 | HDPE | 八溴醚18份 | 7 | DCP交联 | V-0 | 28-30 | 最高等级 |
| 18 | LDPE | 得克隆20-25份 | 8-10 | 无 | V-2 | 25-27 | 最低成本 |
| 19 | LDPE | 得克隆20份+ATH 20-30份 | 8 | 无 | V-1 | 27-29 | 抑烟型 |
辐射交联是PE阻燃中一种重要的后处理技术。经过高能电子束辐照后，PE分子链之间产生C-C交联键，形成三维网络结构。交联后PE的熔滴被有效抑制，阻燃性能和力学性能都显著提升。
配方20：辐射交联阻燃LDPE
加工工艺：挤出成型后，用电子加速器进行辐射交联——辐照剂量60-100kGy（过低交联不充分，过高PE降解）。TAIC作为交联敏化剂可以降低所需辐照剂量20-30%。
性能：UL94 V-0（1.6mm，无滴落），氧指数28-30%，拉伸强度18-22MPa（交联后比未交联提高10-15%），热变形温度从70°C提高到110°C。
说明：辐射交联的优点是：①不需要在配方中加入过氧化物，避免了热加工过程中提前交联的风险；②交联度可以通过辐照剂量精确控制；③阻燃等级从不交联的V-2提升到V-0。
配方21：环保型阻燃PE（无卤路线对照）
作为溴锑体系的对照，这里给出一个无卤阻燃PE的配方：
性能：UL94 V-0（1.6mm，无滴落），氧指数28-30%，拉伸强度12-15MPa，烟密度（Ds）≤150。
说明：这个配方中不含Sb₂O₃和含卤阻燃剂，适用于无卤低烟要求的场合。但力学性能比含卤配方显著下降（拉伸强度只有一半），而且ATH的总填充量高达100-150份，加工流动性差，产能低30-40%。成本也比含卤方案高30-50%。
前面给出了大量的配方数字，但在实际生产中把这些数字变成合格产品，还有几个重要的实践问题需要关注。
很多工程师照着文献配方做，结果阻燃性能差很多。原因通常是以下三个之一。
阻燃剂来源差异。同一化学名称的阻燃剂（如"十溴二苯乙烷"），不同生产厂家的产品在纯度、粒径、熔点、热稳定性上可能有显著差异。A厂的产品在220°C加工不变色，B厂的可能在210°C就开始泛黄。
所以拿到新供应商的阻燃剂后，必须先做TGA确认热分解温度，再做小样挤出验证，不能只看规格书就批量投料。
设备差异。双螺杆挤出机的剪切强度、长径比、螺杆构型对阻燃剂的分散效果影响很大。文献中用的设备（如FE-32型，长径比28:1）和工厂的实际设备不同，相同配方做出来的效果也不同。
一个通用原则：从文献配方出发，按±20%的幅度做Br:Sb₂O₃比例和总添加量的梯度试验，找到自己设备上的最优解。
壁厚差异。UL94的阻燃等级和试样壁厚直接相关。同一配方，3.2mm可以过V-0，1.6mm可能只有V-2。配方中标注的阻燃等级必须注明对应的试样厚度。
针对具体的最终产品，以下是基于经验的配方选型建议。
电器外壳（电视机、显示器、打印机）：推荐ABS+BER+Sb₂O₃方案（配方1或2），外观好、阻燃稳定、耐紫外线。如果成本压力大，可换成DBDPE方案（配方3）。
电暖器底座、开关插座：推荐PP交联方案（配方9或11）。这些制品对阻燃要求最高（V-0级），而且工作温度较高（电暖器周围可达80-100°C），交联PP的热变形温度优势明显。
包装薄膜：推荐LDPE+DBDPE方案（配方14）。薄膜制品厚度极薄（0.02-0.1mm），对阻燃等级的要求通常是V-2级。DBDPE的添加量控制在12-15份即可，不影响薄膜的透明度和力学性能。
煤矿用PP制品：推荐双抗PP方案（配方13）。同时满足阻燃V-0和表面电阻≤3×10⁸Ω。
电线电缆绝缘：PE方案（配方17或20）适合有卤体系，EPDM方案适合无卤体系。
不同含卤阻燃剂的价格差异明显，会影响总配方成本：
含卤阻燃剂+Sb₂O₃组合在总配方中的成本占比通常在15-30%之间。PP和PE方案的成本占比偏低（因基材价格低），ABS方案占比偏高（因ABS基材本身价格高于PP）。
综合成本排序（由低到高）：得克隆+Sb₂O₃ < DBDPE+Sb₂O₃ < 八溴醚+Sb₂O₃ < BER+Sb₂O₃。这个排序也大致是阻燃效率的排序（得克隆效率最低、BER最高）。
配方工程师需要在这两头之间找到平衡：对于成本敏感的产品选得克隆或DBDPE，对于性能优先的产品选BER或八溴醚。
三个基材的Br:Sb₂O₃最佳质量比都在3:1到5:1之间，但有一个微妙的差异——ABS需要偏高的Br:Sb₂O₃比（建议4:1到5:1），因为ABS中的丁二烯双键会消耗一部分溴。PP和PE可以按3:1到4:1来设计，然后在梯度试验中微调。
三个基材的熔滴严重程度排序：PP > PE > ABS。ABS基本不熔滴（因为ABS中含有交联的橡胶相，燃烧时形成炭化骨架支撑熔体），PP熔滴最严重。
防滴落措施的选择和基材的匹配：
以下是各基材和阻燃剂的"温度兼容性"对照：
| 基材 | 加工温度(°C) | 兼容的卤系阻燃剂 | 不兼容的 |
|---|---|---|---|
| ABS | 200-260 | BER、DBDPE、得克隆 | 氯化石蜡、八溴醚(勉强) |
| PP | 160-210 | 八溴醚、DBDPE、得克隆 | 氯化石蜡 |
| LDPE | 150-200 | 所有常用卤系 | 无特别限制 |
| HDPE | 180-220 | DBDPE、得克隆 | 八溴醚(≥220°C时分解) |
阻燃剂加入后，拉伸强度下降10-20%，冲击强度下降30-50%是常态。补偿方法：
阻燃剂在制品表面析出（喷霜/起霜）是最常见的质量投诉之一。在ABS、PP、PE中，析出的主要原因及对策：
ABS、PP、PE三种通用塑料的阻燃改性，Sb₂O₃都是卤素阻燃体系中不可或缺的协效剂。
虽然三个基材的技术难点各有侧重，但配方的核心逻辑是一致的：选择与基材加工温度匹配的含卤阻燃剂，按Br:Sb₂O₃=3:1至5:1的质量比设计配方，根据熔滴情况添加防滴落措施，最后通过梯度试验找到在阻燃性能、力学性能和成本之间的平衡点。
本文的二十余个配方实例覆盖了三种基材的常用方案。实际应用中需要结合具体的制品壁厚、使用环境和目标标准进行微调。建议以本文配方为起点，在此基础上通过正交实验法（每组分做3-5个水平）逐步优化到目标。
[1] 葛世成. 塑料阻燃实用技术[M]. 北京：化学工业出版社, 2004. [2] 阻燃高分子材料配方设计与加工[M]. 内部资料, 2026. [3] 阻燃高分子材料[M]. 内部资料, 2026. [4] 阻燃苯乙烯系塑料[M]. 内部资料, 2026. [5] 新型阻燃剂制造与应用[M]. 内部资料, 2026. [6] 塑料阻燃实用技术[M]. 内部资料, 2026. [7] 合成树脂阻燃配方[M]. 内部资料, 2026. [8] 塑料与纺织品阻燃剂[M]. 内部资料, 2026.
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