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塑料改性如何阻燃？
發(fā)表時(shí)間： 2021-10-22 16:24:15
作者： admin
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很多場合對(duì)材料有阻燃要求，較為常用的是電子電器，汽車工業(yè)也有阻燃要求，但一般要求較低?？赏ㄟ^添加阻燃劑來阻燃。大部分塑料是易燃的。由于塑料在建筑、家具、運(yùn)輸、航空、航天、家用電器等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，提高塑料的阻燃性能是一個(gè)緊迫的課題。阻燃劑，又稱難燃劑、耐火劑或防火劑，賦予易燃高分子材料難燃性的功能助劑；在元素周期表中，它們主要是第ⅣA(磷)、第第(溴)和第IIIA(銻)族元素。同樣屬于阻燃劑的種類
很多場合對(duì)材料有阻燃要求，較為常用的是電子電器，汽車工業(yè)也有阻燃要求，但一般要求較低。可通過添加阻燃劑來阻燃。大部分塑料是易燃的。由于塑料在建筑、家具、運(yùn)輸、航空、航天、家用電器等領(lǐng)域的廣泛應(yīng)用，提高塑料的阻燃性能是一個(gè)緊迫的課題。
阻燃劑，又稱難燃劑、耐火劑或防火劑，賦予易燃高分子材料難燃性的功能助劑；在元素周期表中，它們主要是第ⅣA(磷)、第第(溴)和第IIIA(銻)族元素。
同樣屬于阻燃劑的種類，如具有抑煙性的鉬化合物、錫化合物、鐵化合物等，主要用于需要阻燃的塑料，并能延遲或阻止塑料特別是聚合物類塑料的燃燒，使其點(diǎn)燃時(shí)間延長、自燃，不易點(diǎn)燃。
阻燃劑原理
1)吸熱效應(yīng)。
在較短時(shí)間內(nèi)燃燒產(chǎn)生的熱是有限的，如果能夠在較短的時(shí)間內(nèi)吸收火源釋放出的熱量，火焰的溫度就會(huì)降低，輻射量在燃燒表面或作用于已氣化的可燃分子裂解為自由基的過程中所產(chǎn)生的熱量降低，并在一定程度上抑制燃燒反應(yīng)。
該阻燃劑在高溫下發(fā)生較強(qiáng)的吸熱反應(yīng)，能吸收燃燒釋放的部分熱能，使可燃物表面溫度降低，能有效抑制可燃?xì)怏w的產(chǎn)生，防止其蔓延。Al(OH)3型阻燃劑的阻燃機(jī)理在于提高聚合物的熱容，使之在達(dá)到分解溫度之前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。這種阻燃劑在與水蒸氣結(jié)合時(shí)，能充分發(fā)揮其大量吸熱的特性，增強(qiáng)自身的阻燃性能。
2)覆蓋面。
該阻燃劑在高溫條件下可以形成一層玻璃狀泡沫覆蓋層或穩(wěn)定層，與氧氣隔離，具有隔熱、隔氧和阻止易燃?xì)怏w向外逸出的作用。
當(dāng)有機(jī)阻磷阻燃劑受熱時(shí)，可以生成結(jié)構(gòu)趨于穩(wěn)定的交聯(lián)固體物質(zhì)或碳化層。
炭化層的形成一方面可以阻止聚合物進(jìn)一步熱解，另一方面可以防止生成生物內(nèi)部的熱分解生成生物進(jìn)入氣相參與燃燒過程。
3)鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的抑制。
按照燃燒中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)理論，保持燃燒需要自由基。該阻燃劑作用于氣相燃燒區(qū)域，捕獲燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的擴(kuò)散，使燃燒區(qū)火焰密度降低，***終使燃燒反應(yīng)速率降低，直至終止。
例如含鹵型阻燃劑，其蒸發(fā)溫度與聚合物分解溫度相等或相近，當(dāng)聚合物受熱分解時(shí)，阻燃劑也同時(shí)揮發(fā)。在這一段時(shí)間，含鹵阻燃劑和熱解物在氣相燃燒區(qū)域內(nèi)，鹵素就能在燃燒反應(yīng)中捕獲自由基，從而阻止火焰擴(kuò)散，使燃燒區(qū)火焰密度降低，***終使燃燒反應(yīng)速率降低，直至終止。
4)不燃?xì)怏w窒息效應(yīng)。
阻燃劑在加熱時(shí)分解不燃?xì)怏w，把可燃物分解后的可燃?xì)怏w的濃度降至低于燃燒下限。還可以對(duì)燃燒區(qū)域中的氧濃度起到稀釋作用，阻止燃燒的繼續(xù)進(jìn)行，從而實(shí)現(xiàn)阻燃。
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