阻燃劑阻燃原理分析
- 發(fā)布時間：2019-05-14 05-14 16:58 作者：康阜新材料
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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時能與之反應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，它分子中所含化學結(jié)合水的比例高達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生成的磷化物即是隔氧的隔離層。
4、生成可與塑料起反應的游離基，它們與塑料的反應產(chǎn)物能起阻燃作用。
阻燃劑的種類
阻燃劑種類繁多，可分為﹕有機阻燃劑和無機阻燃劑。
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。
有機阻燃劑
有機阻燃劑，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，分解時通過捕捉高分子材料在降解反應生成的自由基，延緩或終止燃燒的鏈反應，釋放出的HBr是一種難燃氣體，可以覆蓋在材料的表面，起到阻隔表面可燃氣體的作用。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向的驅(qū)使下，國外對此進行了大量的研究。有機磷系阻燃劑主要產(chǎn)品有磷酸三苯酚、磷酸二甲苯酯、丁苯系磷酸酯等。磷酸酯類的特點是具有阻燃與增塑雙重功能。
無機阻燃劑
無機阻燃劑除具有阻燃性外，還有抑制發(fā)煙和氯化氫的作用。國外無機阻燃劑的消費量遠大于有機阻燃劑的消費量。無機阻燃劑主要品種有：氫氧化鋁、氫氧化鎂、氧化銻、氧化鉬、氧化鋯、鉬酸銨、硼酸鋅及含磷無機阻燃劑，如紅磷阻燃劑、磷酸銨鹽、聚磷酸銨等。氫氧化鋁無機阻燃劑具有熱穩(wěn)定性好、不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性和有毒氣體等特點，且價格便宜，無機阻燃劑占各類阻燃劑一半以上，其中氫氧化鋁占無機阻燃劑的80%以上。但由于無機阻燃劑的阻燃效果差，添加量大，須采用新技術(shù)，如超細化、表面改性、大分子鍵合等進行改進。
含磷無機阻燃劑因其熱穩(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)點而獲得廣泛的應用。
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