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高分子材料阻燃劑技術(shù)
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-1-5 11:01:00 |
高分子材料已廣泛應(yīng)用到工業(yè)、民用和建筑等各個領(lǐng)域，由于這些材料大部分是由碳氫元素組成且易燃，具有潛在的火災(zāi)危險性。采用高分子材料阻燃劑技術(shù)可以克服或降低高分子材料的可燃性，減少火災(zāi)的發(fā)生及蔓延。
高分子材料阻燃劑技術(shù)主要通過阻燃劑使聚合物不容易著火或著火后其燃燒速度變慢。阻燃劑按其使用方法分為反應(yīng)型和添加型兩種。
高分子材料阻燃劑技術(shù)（1）添加型阻燃劑可分為有機阻燃劑和無機阻燃劑，它們和樹脂進行機械混合后賦予樹脂一定的阻燃性能，主要用于聚烯烴、聚氯乙烯、聚苯乙烯等樹脂中。它的優(yōu)點是使用方便、適應(yīng)面廣，但對聚合物的使用性能有較大的影響。
高分子材料阻燃劑技術(shù)（2）反應(yīng)型阻燃劑是作為一種反應(yīng)單體參加反應(yīng)，使聚合物本身含有阻燃成分。多用于縮聚反應(yīng)，如聚氨酯、不飽和聚酯、環(huán)氧樹脂、聚碳酸醋等。反應(yīng)型阻燃劑具有賦予組成物或聚合物永久阻燃性的優(yōu)點。
阻燃劑大多數(shù)是元素周期表中的第VA，ⅦA和ⅢA族元素的化合物。如第VA族的氮、磷、砷、銻和鉍的化合物，第ⅦA族的氯和溴的化合物以及第ⅢA族的硼、鋁的化合物。此外硅、鎂和鉬的化合物也可作阻燃劑使用。其中最常用和最重要的是磷、氯、溴、銻和鋁的化合物。
理想的阻燃劑應(yīng)當(dāng)是無色，易于加入聚合物或組成物中，與其他組分相容性好，對熱和光的反應(yīng)穩(wěn)定，且具有良好的阻燃性和非遷移性，對聚合物的物理性能沒有明顯的不利影響。另一方面，阻燃劑本身的毒性較小，當(dāng)加入到聚合物后不增加材料燃燒過程中的毒性。
在人們對阻燃劑及阻燃材料需求量增大的同時，人們對阻燃劑及阻燃材料的性能要求也更加多面化。到目前為止，絕大多數(shù)阻燃劑不能同時滿足上述這些性能要求，往往是增加阻燃性能的同時影響材料的其他性能。因此，綜合性能優(yōu)化的阻燃技術(shù)是將阻燃性能、物理性能和應(yīng)用性相互和諧統(tǒng)一，滿足材料的使用要求及減少火災(zāi)風(fēng)險。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)：
外觀：白色片狀結(jié)晶
含量：≥99%；
酸值(mgKOH/g)：≤0.1；
游離酚：≤0.1%；
凝固點：≥47.0℃
色度(APHA)：≤60；
水分：≤0.1%
密度(50℃，g/cm3)：1.185-1.202
目前廣泛使用的含鹵材料具有優(yōu)良的阻燃性。但是當(dāng)火災(zāi)發(fā)生時，由于這些材料的分解和燃燒時會產(chǎn)生大量煙霧，其主要起阻燃的鹵化氫是有毒、有腐蝕性的氣體，從而妨礙救火和人員的疏散，腐蝕儀器和設(shè)備，造成“二次災(zāi)害”。因此，它將被逐漸淘汰，取而代之的是更為清潔、環(huán)保的綜合性能優(yōu)化的阻燃技術(shù)及其產(chǎn)品。
阻燃高分子材料一般高分子材料的阻燃性能比較差，其阻燃性能主要是通過添加阻燃劑來獲得。按照化學(xué)組成，阻燃劑可分為無機阻燃劑和有機阻燃劑。無機阻燃劑主要包括無機硅系阻燃劑、納米無機物阻燃劑、石墨阻燃劑、無鹵阻燃劑等；而有機阻燃劑主要是指有機硅系、鹵系等阻燃劑。
目前我國使用的阻燃劑主要以有機鹵系阻燃劑為主，盡管它與有機高聚物相容性好，阻燃效果好，添加量很少，對材料的其他性能影響很小，但在燃燒過程中發(fā)煙量較大，且釋放出有毒性、腐蝕性的鹵他氫氣體。與有機阻燃劑不同，無機阻燃劑雖具有無鹵、無毒、低煙等優(yōu)點，但卻存在添加量大且與基材親和力差的缺點，對材料的加工和力學(xué)性能影響很大。
經(jīng)表面處理后的阻燃劑和未經(jīng)處理的阻燃劑與樹脂進行混溶性實驗，發(fā)現(xiàn)經(jīng)表面處理后的阻燃劑與樹脂的混溶性大大改善。這一切都有利于填充物力學(xué)性能的提高。據(jù)研究，硅烷偶聯(lián)劑處理阻燃劑主要有三方面的效果。提高與聚合物之間的潤濕性能;增強與聚合物的粘結(jié)性;形成特殊的界面層，有緩和聚合物和阻燃劑之間的殘余應(yīng)力的作用。另外，無機阻燃劑進行表面處理后填充物的氧指數(shù)變化不大。
五氧化二磷在用量較少時，甲基膦酸二甲酯過量，體系內(nèi)阻燃劑有效成分降低；當(dāng)五氧化二磷用量為150 g時，體系內(nèi)反應(yīng)完全，此時燃燒炭長較短，由于阻燃劑與棉織物反應(yīng)最充分，從而斷裂強力損失率也較大；當(dāng)五氧化二磷用量繼續(xù)提升時，整個體系五氧化二磷過量，過量的五氧化二磷使得季戊四醇脫水，從而阻燃劑外觀發(fā)黑，阻燃效果也有所降低。
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