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根據(jù)燃燒的機(jī)理研究阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-10-17 11:51:37 |
根據(jù)燃燒的機(jī)理研究阻燃劑，燃燒的3要素和燃燒過程中生成物的性質(zhì)，阻燃劑在物質(zhì)的燃燒過程中，應(yīng)當(dāng)起到3個作用:降溫、隔離氧氣和抑制分解生成新的可燃物或沖淡可燃物，這樣起到阻燃作用。
根據(jù)燃燒的機(jī)理研究阻燃劑：降低燃燒系統(tǒng)的溫度。水的熱容量很大(比熱為1)，1g的水每升高1℃需要1卡的熱。水從常溫升高到沸點(diǎn)要吸收大量的熱，從沸騰變成蒸汽，又要吸收大量的熱，所以水是一種吸熱劑，起到了降溫作用。因此，物質(zhì)在燃燒過程中能夠分解出水來。這種物質(zhì)就是一種很好的阻燃劑，如氫氧化鋁、氫氧化鎂就是這種物質(zhì)的典型代表。
氫氧化鋁Al(OH)3，其阻燃原理就是分解出水份，分解溫度203℃。分解反應(yīng)方程式如下: 2Al(OH)3 203℃ Al2O3+3H2O分解焓為-91126kJ/mol，分解1摩爾的氫氧化鋁需要吸收91126kJ的熱量。粉狀氫氧化鋁的化學(xué)結(jié)合水的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3416%，分解出來的水變成蒸汽，又要吸收熱量。因此氫氧化鋁能使燃燒系統(tǒng)降溫而起到了阻燃作用。
氫氧化鎂:其阻燃機(jī)理和氫氧化鋁相同。分解溫度332℃。分解反應(yīng)方程式如下: Mg(OH)2 332℃ MgO+H2O分解焓為-328卡/克。分解水份占?xì)溲趸V的31%。它和氫氧化鋁一樣是一種吸熱劑，使燃燒系統(tǒng)降溫，起到了阻燃作用。
根據(jù)燃燒的機(jī)理研究阻燃劑：隔離燃燒系統(tǒng)的氧氣。在燃燒過程中，能夠分解出非燃性氣體包圍 燃燒系統(tǒng)，使燃燒斷絕氧氣，這樣的物質(zhì)也是阻燃劑，如碳酸氫鈉、碳酸氫鉀、碳酸氫鎂可以分解出二氧化碳;二鄰甲苯基胍、52苯基四唑等可以分解出氮?dú)?CO2，N2這些都是非燃性氣體，包圍或覆蓋燃燒系統(tǒng)，隔離氧氣，起到了阻燃作用。
根據(jù)燃燒的機(jī)理研究阻燃劑：抑制可燃性物質(zhì)的生成。硼酸鋅與含氯化合物在燃燒狀態(tài)下，可以生成ZnCl2，ZnCl2是一種交聯(lián)劑，能夠使分解出來的可燃性物質(zhì)發(fā)生聚合，這樣便消耗減少了可燃性物質(zhì)的量濃度。
磷酸三苯酯tpp具有良好的透明性、柔軟性以及抗菌性，具有耐水、耐油、電絕緣性好和相容性好的優(yōu)點(diǎn)。磷酸三苯酯tpp用途主要用于纖維素樹脂、乙烯基樹脂、天然橡膠和合成橡膠的阻燃增塑劑,也可用于三乙酸甘油酯薄酯和軟片、硬質(zhì)聚氨酯泡沫、酚醛樹脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。
十溴二苯醚、氯化石蠟等含鹵素的物質(zhì)，在橡膠燃燒受熱狀態(tài)下能夠析出鹵素游離基。鹵素游離基可以捕捉因燃燒分解出來的可燃性活潑羥基，也能夠阻燃或延緩橡膠的燃燒，反應(yīng)式如下: X?+H?→HXHX+HO?→H2O+X? X?+HR→HX+R?按上列反應(yīng)式，鹵素自由基X?就成了燃燒鏈 鎖反應(yīng)的負(fù)催化劑。因HBr健合強(qiáng)度比HCl小，HBr與HO?基團(tuán)的反應(yīng)速率比HCl大，所以含溴化合物的阻燃性大于同類含氯化合物。
鹵化氫與三氧化二銻反應(yīng)生成三鹵化銻，也能阻止燃燒氣相中可燃性物質(zhì)的形成，反應(yīng)式如下: 2HCl+Sb2O3→2SbOCl+H2O 5SbOCl→Sb4O5Cl2+SbCl3 磷化物燃燒時(shí)，可以形成偏磷酸，偏磷酸在高溫下又能聚合成高聚態(tài)，它是橡膠的保護(hù)層，隔離了空氣和可燃性物質(zhì)，阻止橡膠繼續(xù)分解和燃燒。
含氯的磷酸酯，在燃燒過程中可以分解生成氯化磷(PCl3，PCl5)，具有較大的蒸汽密度，覆蓋于火焰表面，可以隔離空氣和沖淡可燃物。
將三氯化磷與甲醇反應(yīng)制得亞磷酸二甲酯，在強(qiáng)堿性(醇鈉)條件下將其與丙烯酰胺進(jìn)行共扼加成反應(yīng)得到3-(二甲氧基磷?；?丙酰胺，再將其與甲醛進(jìn)行羥基化反應(yīng)生成阻燃劑N-羥甲基-3-(二甲氧基磷?；?丙酰胺。將其用于纖維阻燃中，可得到較好的效果。將帶長碳鏈烷基的磷酸酯加入到聚氨酯中則具有極好的阻燃性能和抗水解性能，不降低樹脂的物理性能，并能夠改善材料的機(jī)械性能。該類產(chǎn)品毒性低、無氣味、相容性好、合成技術(shù)簡單、原料來源方便，將成為今后阻燃劑發(fā)展的新方向。
我國銻儲量占據(jù)世界首位，發(fā)展銻系阻燃劑十分有利.研究開發(fā)超細(xì)、高純白的銻氧產(chǎn)品是目前發(fā)展的重點(diǎn)。
據(jù)陽衛(wèi)軍等人研究發(fā)現(xiàn)，無論是與含Cl化合物還是與含溴化合物配合使用，SbOCl和Sb4O5Cl2的協(xié)同阻燃性能都優(yōu)于超細(xì)Sb2O3，其中SbOCl的阻燃效果最好。添加SbOCl和Sb4O5Cl2的高聚物的發(fā)煙量比添加微細(xì)Sb2O3的發(fā)煙量低。
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