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    橡膠阻燃劑的阻燃效果及阻燃機理

    2021-01-25 已有2135人瀏覽 皖燃科技

    (一)阻燃劑的阻燃效果

    阻燃效果的主要原因是它可以防止或抑制聚合物在燃燒過程中的物理變化或氧化反應。具有下列一種或多種阻燃效果的化合物可用作阻燃劑。

    1.吸熱效應。

    該化合物加熱時分解或釋放結晶水或脫水,因其吸熱抑制材料升溫,產生阻燃效應,稱為吸熱效應。如硼砂、氫氧化鋁、碳酸鈣等。,起到阻燃作用。

    2.覆蓋效應(隔離效應)

    阻燃劑可以在較高溫度下形成穩定的覆蓋層或分解形成泡沫狀物質,覆蓋在高分子材料表面,使高分子材料熱分解產生的可燃氣體難以逸出,使材料與熱和空氣隔絕,從而達到阻燃效果。如磷酯化合物、防火發泡涂料等。

    3.稀釋效應。

    其作用機理是受熱分解時會產生大量不可燃氣體,使高分子材料產生的可燃氣體被稀釋,達不到可燃濃度范圍。如CO2、NH3、HCl、H2O等??捎米飨♂寶怏w。磷酸銨、氯化銨和碳酸銨加熱時會產生這種不可燃氣體。

    4.抑制效應。

    這是一種能切斷自由基在點火和燃燒中的鏈式反應的抑制劑。這種物質能與OH反復反應生成H2O,切斷自由基的反應鏈,抑制氧化反應的發生,使其不會激烈到起火,即在強熱源環境中起火時,由于外部熱源離開后熱量較少,無法維持燃燒,將自身從火中熄滅。常用的有機鹵素化合物如溴、氯都有這種抑制作用。

    5.轉移效應。

    其作用是改變高分子材料的熱分解方式,從而抑制可燃氣體的產生。比如纖維素用酸或堿脫水,然后分解成碳和水而不是可燃氣體,這樣就不會著火燃燒。氯化銨、磷酸銨等阻燃劑屬于這一類。

    6.協同效應。

    這里主要是阻燃劑的組合。一些化合物單獨使用時沒有或幾乎沒有阻燃效果,一起使用時可以增強阻燃效果。例如,三氧化二銻和鹵素化合物的組合可以大大提高阻燃效率并減少阻燃劑的總量。

    MPP阻燃劑

    3.阻燃劑的使用。

    有機磷阻燃劑和有機鹵素阻燃劑的組合具有優異的協同效應。這是因為磷系阻燃劑在液相和固相中起作用,而鹵素系阻燃劑在氣相中起作用。兩者結合可以起到協同作用。同時,磷與鹵素反應生成的PX3、PX5、POX3等鹵化磷化合物比鹵化氫重,不易揮發和消散,覆蓋效果更大。磷和氯阻燃劑的協同效應低于磷和溴。此外,無機三氧化二銻和鹵素阻燃劑的協同作用是由于三氧化二銻在鹵化物存在下燃燒時產生高密度的鹵化銻,如SbCl3和SbBr3,覆蓋在聚合物表面,具有覆蓋作用。還能捕獲氣態自由基,有抑制作用。鹵素化合物和硅粉也能產生協同作用,其原理類似于鹵素化合物和磷化合物的組合。磷化合物和氮化合物一起使用,因為氮化合物可以加速燃燒過程中多聚磷酸的形成,不僅有助于泡沫層的形成,而且可以防止磷化合物與燃燒氣體一起逸出,因此可以起到協同作用?;诖嗽?,開發了磷/氮膨脹型復合阻燃劑。