实用阻燃技术主要包括以下三种:
1)接枝和交联改性
在聚合物分子链中引入阻燃元素,如卤素、
Si、B 和硫等,或者使聚合物交联,可以提供聚合物的
阻燃性能。www.dghtj.com
2)阻燃涂层
将一些不燃的无机物作为外层,如陶瓷涂层,金属涂层或者
SiC 涂层等。或者在聚合物的加工过程中加入
Si、B、SiC、某些硼酸盐和低熔点玻璃等物质,可以在高聚物燃烧时形成一层
无机涂层而阻燃。
3)
添加阻燃剂
阻 燃 效 应 :
1)吸热效应:使聚合物材料的温度上升发生困难。
o硼砂具有 10 个分子的结晶水,由于释放出结晶水要夺取141.8kJ/mol 热量,因其吸热而使材料的温度上升受到了抑制,从而产生阻燃效果。
o氢氧化镁和氢氧化铝的阻燃作用也是因其受热脱水产生吸热效 应的缘故,其中氢氧化铝吸热量为 470cal/g;氢氧化镁吸热量为 320cal/g。
o一些热塑性聚合物裂解时常产生的熔滴,因能离开燃烧区带走反应热,也能发挥一定的阻燃效果。如 PA6和 PA66树脂。
2)覆盖效应:在较高温度下生成稳定的覆盖层,或分解生成泡沫状物质,覆盖于聚合物材料的表面, 使燃烧产生的热量难以传入材料内部,使热分解产生的可燃性气体难于逸出, 并对材料起隔绝空气的作用,从而抑制材料裂解,起到阻燃的效果。www.dghtj.com
o磷酸酯类化合物和防火发泡涂料等按此效应发挥作用。
3)稀释效应:受热分解时能够产生大量的不燃性气体,使产生的可 燃性气体和空气中的氧气被稀释而达不到可燃的浓度范围, 从而阻止聚合物材料的燃烧。
o磷酸胺、氯化胺、碳酸胺等加热时就能产生这种不燃性气体。
4)转移效应:改变聚合物材料热分解的模式,从而抑制可燃性气体的产生。www.dghtj.com
o利用酸或碱使纤维素产生脱水反应而分解成为炭和水,因为不产生可燃性气体,也就不能着火燃烧。氯化胺、磷酸胺、磷酸 酯等能分解产生这类物质, 催化材料环炭化, 达到阻燃目的。
5)抑制效应 (捕捉自由基 ):聚合物的燃烧主要是自由基链式反应, 有些物质能捕捉燃烧反应的活性中间体 HO 、H 、O 、HOO等,抑制自由基链式反应,使燃烧速度降低直至火焰熄灭。
o常用的溴类、氯类等有机卤素化合物就有这种抑制效应。
6)协同效应:有些
阻燃剂,若单独使用并无阻燃效果或阻燃效果不大,多种并用就可起到协同阻燃的效果。既提高阻燃效率,又降低阻燃剂的用量。
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