银塑阻燃：ABS电器外壳高温场景阻燃解决方案

一、ABS 塑料燃烧的四个阶段

1. 加热阶段：

当 ABS 电器外壳处于高温应用场景时，开始吸收热量。热量从外部传递至材料内部，使 ABS 塑料分子的热运动逐渐加剧。在此阶段，ABS 塑料的物理状态逐渐改变，如变软、开始呈现熔融状态，但尚未发生化学变化，未产生新的物质。

2. 热分解阶段：

随着温度持续升高，达到 ABS 塑料的热分解温度后，其分子链开始断裂。ABS 是由丙烯腈 - 丁二烯 - 苯乙烯共聚而成，热分解时会产生多种挥发性可燃气体，如苯、乙烯以及丙烯腈等小分子化合物。这些可燃气体为后续的燃烧提供了物质基础。

3. 引燃阶段：

热分解产生的可燃气体与周围空气中的氧气充分混合，当混合气体达到一定的浓度范围，并且遇到足够能量的火源（如电器内部的电火花）或者达到可燃气体的自燃温度时，就会被点燃，从而产生火焰，标志着燃烧过程正式开始。此时虽然火势相对较小，但如果不加以控制，将会迅速发展。

4. 燃烧阶段：

一旦引燃，燃烧反应会迅速蔓延。燃烧所释放出的大量热量会进一步促使 ABS 塑料持续热分解，源源不断地产生更多可燃气体，从而维持并加剧燃烧。同时，燃烧过程中会产生大量烟雾以及一氧化碳、氢氰酸等有毒气体，不仅对人体健康构成严重威胁，还会阻碍人员疏散和灭火救援工作。

二、具体电器火灾案例分析

案例详情

某办公室的一台老旧台式电脑，在一次日常使用过程中突然冒烟起火。该电脑使用年限较长，内部散热风扇积尘严重，导致散热效率大幅下降。电脑运行时产生的热量无法及时散发，使得电脑主机的 ABS 塑料外壳长时间处于高温环境。

原因分析

1. 材料方面：

可能由于成本控制等因素，该电脑生产时选用的 ABS 塑料外壳阻燃性能本身就未达到高标准，或者随着使用年限增长及高温影响，阻燃剂逐渐失效，使得材料的阻燃性能大幅降低。

2. 散热问题：

散热风扇积尘致使散热不畅，热量在电脑内部积聚，使得 ABS 外壳局部温度过高，加速了热分解过程，产生大量可燃气体。

3. 引燃因素：

电脑内部复杂的电路在运行过程中，可能产生微小的电火花。当热分解产生的可燃气体达到一定浓度后，遇到电火花便被引燃，进而引发火灾。

三、银塑阻燃增效降本解决方案分析

1. 优化阻燃剂体系

• 主阻燃剂选择：选用新型高效的溴 - 磷复合阻燃剂作为主阻燃剂。这种阻燃剂结合了溴系阻燃剂高效捕捉自由基的气相阻燃优势以及磷系阻燃剂促进炭层形成的凝聚相阻燃优势。例如，特定结构的溴化磷腈化合物，在高温下，一方面分解产生含溴自由基捕捉燃烧过程中的活性自由基，中断燃烧链式反应；另一方面，磷元素促使 ABS 塑料表面脱水炭化，形成致密的炭层，隔绝氧气和热量传递。添加量可控制在 8% - 12%（质量分数），相较于传统单一阻燃剂，在达到相同阻燃效果的情况下，用量可减少 20% - 30%，从而降低成本。

• 辅阻燃剂搭配：搭配少量的氮系阻燃剂，如三聚氰胺氰尿酸盐（MCA）。MCA 在高温下分解产生氮气等不燃性气体，稀释可燃气体浓度，同时与主阻燃剂产生协同效应，增强阻燃效果。此外，MCA 还具有良好的热稳定性和与 ABS 的相容性，对材料的物理性能影响较小。其添加量一般在 2% - 5%（质量分数）。

广州银塑阻燃公司专属 ABS 阻燃剂解决方案

      广州银塑阻燃新材料股份有限公司为 ABS 材料专门研发了两款高性能阻燃剂：ABS-P-20M 和 ABS-XT-22M。

• ABS-P-20M 是一种专用红磷阻燃母粒，以稳定化处理的红磷为主要原料，通过熔融共混造粒而成。其添加量为 20%时即可达到 UL94-V0(2mm)级阻燃效果，同时具备加工安全、使用方便的特点，可直接与 ABS 注塑成型，适用于各种需要阻燃处理的 ABS 制品。

• ABS-XT-22M 是一种溴锑阻燃母粒，以溴和锑化合物为阻燃剂，氯化聚乙烯为载体。其添加量为 22%时，可达到 UL94-V0(2mm)级阻燃效果，能够显著提高产品加工过程中的分散性，避免粉尘污染，降低材料损耗，并简化工艺流程，进一步降低生产成本。

这两种阻燃剂均经过优化配方，可在保证阻燃性能的同时，进一步降低材料添加量，从而降低生产成本，同时满足不同客户的工艺和性能需求。

2. 改进加工工艺

• 温度精准控制：在注塑成型过程中，利用先进的温度监测设备，精确控制料筒温度、模具温度等关键参数。针对含新型阻燃剂的 ABS 材料，将料筒温度设定为前段 205 - 215℃，中段 215 - 225℃，后段 195 - 205℃，模具温度控制在 45 - 55℃。这样既能保证阻燃剂的稳定性，避免因温度过高导致阻燃剂分解失效，又能确保 ABS 塑料充分塑化，提高产品质量。通过优化温度控制，产品的次品率可降低 10% - 15%，减少生产成本。

• 混合与分散优化：采用高速搅拌与双螺杆挤出相结合的方式，确保阻燃剂在 ABS 树脂中均匀分散。在高速搅拌过程中，将阻燃剂与 ABS 树脂初步混合，使阻燃剂颗粒均匀分布在树脂颗粒表面；然后通过双螺杆挤出机的强剪切和混炼作用，进一步细化阻燃剂颗粒，并使其在树脂基体中形成稳定的分散相。良好的分散性使得阻燃剂能够充分发挥作用，在降低阻燃剂用量的情况下，依然能保证材料达到 UL94V0 标准，同时提高材料性能的稳定性。

3. 散热与结构优化

• 散热设计改进：重新设计电器外壳的散热结构，例如在电脑主机外壳上，增加散热鳍片的数量和高度，优化散热孔的布局和大小。通过模拟软件分析气流走向，使散热孔的分布更加合理，提高散热效率。改进后的散热结构可使 ABS 外壳表面温度降低 10 - 15℃，有效延缓 ABS 塑料的热分解速度，降低火灾风险。同时，优化散热结构所增加的成本相对较低，约为产品总成本的 3% - 5%，但却能显著提升产品的安全性和可靠性。

• 防火结构增强：在电器内部，设置防火隔离层。例如，在电路板与 ABS 外壳之间，添加一层薄的陶瓷纤维防火毡。这种防火毡具有良好的隔热性能和防火性能，能够有效阻止热量传递到 ABS 外壳，同时在发生火灾时，可延缓火势蔓延，为人员疏散和灭火提供更多时间。陶瓷纤维防火毡成本较低，且安装方便，对产品整体成本影响较小，约增加 2% - 3%，但能大幅提升防火安全性。

通过以上银塑阻燃增效降本解决方案，能够在满足 ABS 电器外壳在高温应用场景达到阻燃 UL94-V0 材料标准的同时，有效降低生产成本，提高产品的市场竞争力，从多个方面防止电器引发火灾隐患。