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阻燃劑在熱塑性彈性體中的應用

时间:2020-03-18     作者:GG扑克新材料【原创】

  很多熱塑性樹脂尤其是具備高炭成分的熱塑性樹脂,因為他們源於石油化學類產品,因而易然。聚烯烴在與火苗觸碰時候引燃,即便在點火,源被清除以後,仍會在很弱火苗下然燒。因為火苗的高溫而造成熔融,造成然燒滴。


熱塑性彈性體


  帶有鹵素的熱塑性樹脂不容易然燒,在其中某些壓根不然燒,關鍵要素是鹵素的成分。

  用以避免,減緩或停止火苗的添加物稱之為“阻燃劑”。阻燃劑一般在冷疑相或氣相中授予高聚物阻燃性能能。在冷疑相中添加物能夠起散熱器功效而從基底中去除熱源,或根據參加成碳隔絕熱和重量傳送。

  添加物還可以根據傳遞、揮發或重量稀釋,或根據參加吸熱反應給予阻燃性能。


  成碳體係,也稱之為“澎漲體係”,在高聚物原材料上產生泡沫狀多孔保護防線,以避免其深化熱裂解和然燒。大部分澎漲體係需用酸源(催化劑)、成碳化合物(碳化物)及其氣體化合物(噴霧劑)。在典型性的體係中,磷化合物能促進底物(一般為碳氧化合物或含氧高聚物)的碳化,這類碳根據在氮化合物轉化期間釋放的氣體產生泡沫。酸一般是磷酸或適合的衍生物(比如,多磷酸銨)。典型性的碳源包含季戊四醇和別的多元醇,常用的噴霧劑包含尿素、三聚氰胺和雙氰。

  別的阻燃劑在冷疑相中起功效,並不是根據產生澎漲層,隻是根據堆積層表層覆蓋層,使高聚物與熱源隔絕,並避免易燃氣體向外逸出。

  某些有機矽阻燃劑是在高聚物表層堆積二氧化矽(砂)。


熱塑性彈性體


  最普遍應用的阻燃劑氧化鋁三水合物(ATH)在冷疑相中起的功效,並不是做為成碳劑或防護層,隻是做為散熱器及其不易燃氣體(H2O)的來原,將可燃物轉化出去的易燃氣體濃度值淡化。ATH在230開始轉化,最後做為水蒸氣失掉34.5%的重量。氫氧化鎂在340轉化,最後失掉31%的重量,ATH和氫氧化鎂吸熱轉化並從冷疑相中去除熱量,減少了高聚物轉化速率.針對易然高聚物,需用很多的ATH和氫氧化鎂才可以予阻燃性能。一般樹脂配方中ATH成分為40%~60%(質量分數)。


  在氣相中起功效的阻燃劑是終斷火然燒的化學全過程。在然燒全過程中,高聚物鏈段在鏈反應中與氧和別的高度反應性物質相互影響產生氧自由基、羥基自由基和氫自由基,某些添加物,關鍵是帶有鹵素或磷的添加物能夠與這類自由基起化學作用,產生比較少能量的物質,並終斷鏈增長,使之不可以起燃或再再次然燒。這類阻燃體係的典型性事例是三氧化二銻,其在鹵化高聚物體係中是高效的。