阻燃劑阻燃原理分析
- 發(fā)布時(shí)間：2019-05-14 05-14 16:58 作者：康阜新材料
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通過(guò)在合成樹(shù)脂或塑料中，加入一定比例的某種阻燃劑，便可大大提高塑料制品的阻燃性能。所謂阻燃劑是一類能阻止塑料等高分子材料被引燃或抑制火焰擴(kuò)散的塑料助劑。阻燃技術(shù)的目的是使可燃材料具有阻燃抗燃的性能，在一定條件下使塑料不容易燃燒或者能夠自熄的過(guò)程。
塑料阻燃劑的阻燃原理：
1、產(chǎn)生一種能窒熄火焰的氣體。例如三氧化二銻，它在PVC中遇到因燃燒產(chǎn)生HCL時(shí)能與之反應(yīng)生成一種窒熄性氣體，即銻的氮氧化物，從而起到阻燃的效果。
2、吸收燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量，起冷卻、減慢燃燒速率的作用。例如氫氧化鋁，它分子中所含化學(xué)結(jié)合水的比例高達(dá)34%，這種結(jié)合水在大多數(shù)塑料的加工溫度下保持穩(wěn)定，但超過(guò)200℃時(shí)開(kāi)始分解，釋放出水蒸汽。而且每分解一克分子氫氧化鋁，要吸收36千卡熱量。
3、提供一層與氧氣隔絕的隔離層，因隔絕了氧氣而自熄，如磷酸酯類阻燃劑燃燒時(shí)生成的磷化物即是隔氧的隔離層。
4、生成可與塑料起反應(yīng)的游離基，它們與塑料的反應(yīng)產(chǎn)物能起阻燃作用。
阻燃劑的種類
阻燃劑種類繁多，可分為﹕有機(jī)阻燃劑和無(wú)機(jī)阻燃劑。
具代表性的阻燃劑是氯系、溴系、磷系及氫氧化鋁、氫氧化鎂等。
有機(jī)阻燃劑
有機(jī)阻燃劑，主要有三大類：
一是氯系阻燃劑：以含氯量較高的氯化石蠟如氯蠟－52和氯蠟－40。目前氯系阻燃劑正朝著無(wú)污染、高純度、高熱穩(wěn)定性、高含氯量方向發(fā)展，其代表產(chǎn)品是氯蠟－70。氯化石蠟主要用于聚氯乙烯制品的阻燃。
二是溴系阻燃劑：大多在200℃～300℃下分解，分解時(shí)通過(guò)捕捉高分子材料在降解反應(yīng)生成的自由基，延緩或終止燃燒的鏈反應(yīng)，釋放出的HBr是一種難燃?xì)怏w，可以覆蓋在材料的表面，起到阻隔表面可燃?xì)怏w的作用。溴系阻燃劑的適用范圍廣泛，是目前世界上產(chǎn)量最大的有機(jī)阻燃劑之一，主要產(chǎn)品有十溴二苯醚、四溴雙酚A、五溴甲苯和六溴環(huán)十二烷等。
三是磷系阻燃劑：也是一種阻燃性能良好的阻燃劑，在全球阻燃劑非鹵化動(dòng)向的驅(qū)使下，國(guó)外對(duì)此進(jìn)行了大量的研究。有機(jī)磷系阻燃劑主要產(chǎn)品有磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯類的特點(diǎn)是具有阻燃與增塑雙重功能。
無(wú)機(jī)阻燃劑
無(wú)機(jī)阻燃劑除具有阻燃性外，還有抑制發(fā)煙和氯化氫的作用。國(guó)外無(wú)機(jī)阻燃劑的消費(fèi)量遠(yuǎn)大于有機(jī)阻燃劑的消費(fèi)量。無(wú)機(jī)阻燃劑主要品種有：氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化銻、氧化鉬、氧化鋯、鉬酸銨、硼酸鋅及含磷無(wú)機(jī)阻燃劑，如紅磷阻燃劑、磷酸銨鹽、聚磷酸銨等。氫氧化鋁無(wú)機(jī)阻燃劑具有熱穩(wěn)定性好、不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性和有毒氣體等特點(diǎn)，且價(jià)格便宜，無(wú)機(jī)阻燃劑占各類阻燃劑一半以上，其中氫氧化鋁占無(wú)機(jī)阻燃劑的80%以上。但由于無(wú)機(jī)阻燃劑的阻燃效果差，添加量大，須采用新技術(shù)，如超細(xì)化、表面改性、大分子鍵合等進(jìn)行改進(jìn)。
含磷無(wú)機(jī)阻燃劑因其熱穩(wěn)定性好、不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性氣體、效果持久、毒性低等優(yōu)點(diǎn)而獲得廣泛的應(yīng)用。
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