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硅橡胶因其优异的耐高低温性、电绝缘性和化学稳定性,广泛应用于电子、汽车、医疗等领域。然而,其可燃性在高温或火灾场景下可能引发安全隐患,因此选择适配的阻燃剂至关重要。
硅胶的阻燃性能需根据具体应用场景确定目标等级。国际通用的评定标准包括:
UL 94标准:分为V-0、V-1、V-2和HB等级。例如,电子护套等高风险场景通常要求V-0级(燃烧后火焰迅速熄灭且无滴落物),LOI(极限氧指数):LOI值越高,阻燃性能越强。普通硅胶LOI值约21,添加阻燃剂后可提升至28以上。
无机阻燃剂:代表物质:氢氧化铝(ATH)、氢氧化镁(MDH),优点:环保、成本低、耐高温,通过释放水蒸气降低火焰温度。适用场景:需高填充量(50%~60%),适合对透明度要求不高的工业制品。
有机阻燃剂:1.磷系阻燃剂:通过形成炭化层隔绝氧气,如磷酸酯类,对透明度影响小,适用于电子护套等薄壁制品。2. 氮系阻燃剂:常与磷系复配(如三聚氰胺衍生物),形成膨胀型阻燃体系,提升阻燃效率。3.卤系阻燃剂(慎选):如溴化物,阻燃效率高但不符合环保趋势,逐渐被无卤替代。
复合阻燃剂:1. 磷-氮体系:协同作用显著,例如APP(聚磷酸铵)与PER(季戊四醇)复配,适用于高阻燃需求的灌封胶。2.纳米复合技术:纳米二氧化硅或磷酸盐可提升阻燃性能,同时改善硅胶的机械强度和耐老化性。
特殊功能阻燃剂:1. 铂类阻燃剂:针对高温硅胶(如耐300℃以上的电子护套),兼具催化交联和阻燃功能。2. 无卤阻燃剂:如Hf-SG系列(氮磷体系),专用于电子护套、灌封胶等环保场景。
选择硅胶阻燃剂需综合阻燃等级、加工工艺、环保要求及成本等多重因素。建议优先通过小试验证阻燃剂与基体的适配性,并参考国际标准优化配方。随着技术进步,无卤、高效、多功能的阻燃剂将成为主流,推动硅胶在高端领域的应用拓展。
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