PC阻燃剂本身具有一定的阻燃性(UL94 V-2 级别),但在电子电器、汽车、建筑等对阻燃要求较高的领域,需要通过添加PC 专用阻燃剂来提升其阻燃性能,达到 UL94 V-0 甚至更高的阻燃等级。

根据成分和作用机理,PC 阻燃剂可分为溴系阻燃剂、磷系阻燃剂、无卤阻燃剂(磷氮系、硅系等)三大类,具体如下:
溴系阻燃剂
代表产品:四溴双酚 A(TBBPA)、溴代聚碳酸酯低聚物(BPC)、十溴二苯乙烷(DBDPE)等。
作用机理:气相阻燃为主,高温下释放溴自由基,捕捉燃烧链式反应中的活性自由基,抑制燃烧。
优点:阻燃效率高,添加量低(通常 2%–5% 即可使 PC 达到 V-0 级别);与 PC 相容性好,对材料力学性能(如冲击强度)影响小;耐候性和热稳定性佳,适配 PC 的加工温度(260–320℃)。
缺点:部分溴系阻燃剂(如多溴联苯)因环保问题被限制;燃烧时可能产生少量卤化氢气体,需配合锑系协效剂(如三氧化二锑)使用,进一步提升阻燃效果。
磷系阻燃剂
代表产品:磷酸酯类(如磷酸三苯酯 TPP、间苯二酚双磷酸酯 RDP)、膦酸酯类、有机磷腈化合物等。
作用机理:凝聚相阻燃为主,高温下促进 PC 表面形成致密的炭层,隔绝氧气和热量;同时释放的磷酸类物质可抑制聚合物降解。
优点:无卤环保,符合 RoHS、REACH 等法规要求;部分产品(如 RDP)兼具阻燃和增韧效果,能改善 PC 的抗冲击性能;燃烧时烟密度低,无腐蚀性气体。
缺点:阻燃效率低于溴系,添加量较高(通常 8%–15%);部分磷酸酯类产品耐温性有限,过量添加可能导致 PC 加工时发黄、力学性能下降。
新型无卤阻燃剂
磷氮系阻燃剂:如三聚氰胺磷酸盐、聚磷酸铵(APP)复配体系,通过磷 - 氮协同效应提升阻燃性,环保且烟毒性低,但与 PC 相容性较差,需搭配相容剂使用。
硅系阻燃剂:如聚硅氧烷、硅酮母粒,通过在燃烧表面形成硅氧树脂层隔热隔氧,兼具阻燃和抑烟效果,且能改善 PC 的加工流动性和耐候性,是高端 PC 制品的优选。
纳米阻燃剂:如纳米氢氧化镁、纳米蒙脱土,与 PC 复合后形成纳米级分散,提升阻燃性的同时增强材料的力学性能和耐热性,但添加量较高,分散难度大。