阻燃劑阻燃原理

發(fā)布時(shí)間:2014-10-06 來源: 環(huán)球塑化網(wǎng) 專題: 貿(mào)易經(jīng)驗(yàn) 打印

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  通過在合成樹脂或塑料中,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200℃時(shí)開始分解,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。

  無機(jī)阻燃劑

  無機(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,無機(jī)阻燃劑占各類阻燃劑一半以上,其中氫氧化鋁占無機(jī)阻燃劑的80%以上。但由于無機(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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