溴化SBS（苯乙烯-丁二烯-苯乙烯嵌段共聚物）是在SBS分子鏈上引入溴原子所得。其阻燃表現(xiàn)并非只靠單一路徑，而是同時在火焰區(qū)與材料內(nèi)部“各司其職”，形成氣相抑制與凝聚相保護的協(xié)同網(wǎng)絡(luò)。下面把關(guān)鍵機理、配方要點與測試關(guān)注點一次講清楚，適合配方開發(fā)、材料替換與UL/LOI評估場景參考。

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一、結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)：為什么“溴”有效？

SBS含有芳香環(huán)（來自苯乙烯）與不飽和鏈段（來自丁二烯）。溴化后，C–Br鍵在受熱下易發(fā)生斷裂與消 除反應(yīng)，釋放HBr并誘導(dǎo)鏈段交聯(lián)與芳構(gòu)化，這兩條線索分別服務(wù)于氣相與凝聚相：

氣相：HBr與Br·能與火焰中的H·、OH·等活性自由基作用，干擾燃燒鏈式反應(yīng)。

凝聚相：脫鹵-脫氫使鏈段趨于共軛與碳化，升溫時形成致密炭層與熔融保護膜，減少可燃揮發(fā)物外逸。

二、氣相抑制：自由基“拍扁器”

燃燒核心在于H·與OH·的循環(huán)。鹵系阻燃的經(jīng)典思路，就是把這些“助燃手”按住：

關(guān)鍵反應(yīng)（示意）：?HBr+OH?→H2O+Br??HBr+OH?→H2O+Br?；?Br?+H?→HBr?Br?+H?→HBr。

結(jié)果：H·與OH·被消耗，鏈反應(yīng)被中斷；同時HBr/Br·在火焰區(qū)循環(huán)再生，維持抑制效果。

額外收益：氣相自由基濃度下降，火焰溫度與輻射熱回饋隨之降低，HRR（熱釋放速率）與THR（總熱釋放）常出現(xiàn)下探。

三、凝聚相保護：炭層與黏彈流變的“二重門”

受熱后，溴化SBS會發(fā)生脫鹵與交聯(lián)，材料黏度爬升，滴落趨勢被弱化；同時芳香結(jié)構(gòu)更易形成碳質(zhì)相：

交聯(lián)與芳構(gòu)化讓表層在熱流作用下先致密化，形成隔熱、隔氧、隔質(zhì)傳遞的屏障。

炭層抑制裂解產(chǎn)物逸出，配合表面熔融再凝固，熱回饋進一步被削弱。

從TGA/DTG角度，常見的是初期失重與后期殘?zhí)坎⒋妫辉诨馂?zāi)工況下，這種“先放、后擋”的節(jié)奏利于抑制峰值熱釋放。

四、協(xié)同作用：氣相+凝聚相如何“對拍”？

當(dāng)氣相自由基被壓制，火焰溫度下降；當(dāng)凝聚相炭層建立，揮發(fā)份供給減少。兩路效應(yīng)互相加強：

火焰區(qū)熱量低→對基體的輻射回饋變小→材料表層不易被二次裂解；

表層致密→可燃氣體產(chǎn)額下降→氣相抑制更容易奏效。

這類“閉環(huán)減速”常體現(xiàn)在pHRR降低、TSP（煙生成）與CO/CO?比值的改變上；是否降低煙密度取決于配方與助劑體系，需結(jié)合錐形量熱與煙密度測試綜合判斷。

五、助劑與配方要點（思路向）

含溴量：常以總配方含溴質(zhì)量分數(shù)為抓手，工程上可從約8–20%區(qū)間試點，平衡阻燃、力學(xué)與加工流動。

三氧化二銻（Sb?O?）協(xié)同：與溴源共同作用，可在氣相生成SbBr?等物種，增強自由基抑制；同時可能影響炭層結(jié)構(gòu)。典型添加量可從2–6 phr試階梯。

成炭促進：若目標是提升殘?zhí)颗c表層強度，可引入含磷成炭劑或芳香聚合成分（需兼顧相容與耐熱）。

滴落與流變：適度提高熔體強度（如少量PTFE微纖、結(jié)構(gòu)化橡膠）有助于火焰下成膜與掛壁。

加工窗口：溴化材料熱穩(wěn)定性較敏感，需關(guān)注螺桿溫區(qū)、停留時間與剪切；推薦配合受阻酚/亞磷酸酯復(fù)配型穩(wěn)定體系，減少擠出與注塑黃變。

環(huán)保考量：控制游離溴化副產(chǎn)物與低分子遷移，關(guān)注VOC、霧化與氣味；制品端可輔以表面密封或包膠設(shè)計，減少使用過程中的揮發(fā)與析出。

六、測試與評價路徑（落地清單）

氧指數(shù)（LOI）與UL 94：觀察阻燃級別與滴落形態(tài)，記錄邊緣炭層形貌。

錐形量熱（Cone Calorimeter）：關(guān)注pHRR、THR、TSP與時間—熱釋放曲線；對比不同含溴量與協(xié)同體系。

TGA/DSC：提取分解起始溫度、峰值速率與殘?zhí)苛浚Y(jié)合FTIR監(jiān)測揮發(fā)物譜圖，區(qū)分氣相/凝聚相貢獻。

力學(xué)與老化：拉伸、撕裂、熱氧老化與光老化并測顏色漂移，評估使用周期內(nèi)的阻燃—性能均衡。

七、應(yīng)用提示與小技巧

用在鞋材、線纜護套、密封條等彈性體場景時，可通過SEBS/PP等共混，實現(xiàn)硬度與回彈的定制；在阻燃上，注意相容劑的選擇，避免削弱炭層連續(xù)性。

若追求低煙低霧化，可嘗試“鹵-磷/氮”復(fù)合，或降低總鹵量并加強成炭；但需重新驗證UL/LOI與錐形量熱數(shù)據(jù)的配平。

模具與制程上，盡量避免長時間高溫停機；若停機，采用惰性顆粒料過渡，減少熱歷史帶來的顏色與氣味波動。

八、一句話抓要點（便于記憶）

溴化SBS的阻燃來自“一上—一下”：火焰上方靠HBr/Br·截斷自由基鏈；材料內(nèi)部靠交聯(lián)與炭層限速放熱與逸出。兩者互補，熱與質(zhì)傳遞都被壓低，于是火勢被“拖慢”，阻燃等級與熱釋放指標更有機會達標。