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聚氨酯硬質(zhì)泡沫阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-10-25 11:46:41 |
聚氨酯硬質(zhì)泡沫一般通過添加阻燃劑提高泡沫塑料的阻燃性，以延緩燃燒、阻煙甚至使著火部位自熄。也可采用含阻燃元素的多元醇（即反應(yīng)型阻燃劑）為泡沫原料。
聚氨酯硬質(zhì)泡沫阻燃劑必須具有以下一種或數(shù)種功能：能在著火溫度或接近著火溫度下吸熱分解成不可燃物質(zhì)；能與泡沫燃燒產(chǎn)物反應(yīng)生成不易燃物質(zhì)；可分解出能終止泡沫自由基氧化反應(yīng)的物質(zhì)。
在聚氨酯泡沫塑料中，含磷聚氨酯硬質(zhì)泡沫阻燃劑主要在凝聚相發(fā)揮作用，磷化物可以消耗泡沫塑料燃燒時(shí)分解出的可燃?xì)怏w，使其轉(zhuǎn)化成不易燃燒的炭化物，泡沫體中磷（p）含量達(dá)1.5%左右時(shí)即可獲得較佳的阻燃效果。
含鹵素聚氨酯硬質(zhì)泡沫阻燃劑主要在氣相中發(fā)揮作用，鹵素是泡沫塑料燃燒反應(yīng)的鏈終止劑，在塑料燃燒時(shí)生成鹵化氫而抑制燃燒反應(yīng)。據(jù)有關(guān)資料，為使泡沫獲得較滿意的阻燃性能，茂密體中溴（br）質(zhì)量分?jǐn)?shù)應(yīng)達(dá)12% -14%，或氯（cl）質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)18% ～ 20%。當(dāng)磷- 鹵聯(lián)用時(shí)，由于存在一定的協(xié)同效應(yīng)，故0. 5%p +（4% - 5%）br 或1%p +（8% - 12%）ci 即可使聚氨酯泡沫具有自熄性。
典型的磷- 氮阻燃體系可有聚磷酸銨和三聚氰胺等組成，在泡沫受熱初期，聚氨酯硬質(zhì)泡沫阻燃劑分解產(chǎn)生磷酸等，它與多羥基化合物形成具有阻燃作用的磷酸酯并釋放水蒸氣：在高溫下泡沫中的阻燃劑氣化產(chǎn)生不燃性氣體，使熔融的泡沫炭化形成疏松的多孔性阻燃層。
氫氧化鋁中含有大量的結(jié)晶水（質(zhì)量分?jǐn)?shù)可高達(dá)34%），結(jié)晶水在泡沫塑料生產(chǎn)過程中很穩(wěn)定，但在泡沫塑料燃燒溫度時(shí)將快速分解，吸收燃燒熱，并在火源和泡沫間形成不燃性的屏障，從而起到阻燃作用。同時(shí)，它也是一種煙氣抑制劑。
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料工業(yè)化后，它的應(yīng)用范圍逐漸擴(kuò)大。同時(shí)，人們逐漸認(rèn)識(shí)到，提高泡沫塑料的阻燃性是極為重要的。很多國家對建筑、交通運(yùn)輸?shù)炔块T，制定了材料的阻燃規(guī)范，具體規(guī)定了不同使用場合的阻燃標(biāo)準(zhǔn)。所以，硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的阻燃化是從客觀需要出發(fā)的，否則，應(yīng)用范圍將大受限制。
阻燃型硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料在硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料中所占的比例逐年遞增，目前已增加到70%—80%。阻燃化的具體要求是：不易著火；火焰?zhèn)鞑バ孕?，發(fā)煙最少;燃燒時(shí)生成的有害氣體少。
磷酸三(2-氯乙基)酯(阻燃劑TCEP)用途：
1.磷酸三(2-氯乙基)酯具有極佳的阻燃性，優(yōu)良的抗低溫性及抗紫外線性，其蒸氣只能在225℃以上用明火直接點(diǎn)燃方可燃燒，但移走火源則即刻自熄。以本品為阻燃劑不但可提高被阻燃材料的材料級(jí)別，而且可改善阻燃材料的耐水性、耐酸性、耐寒性及抗靜電性。常用于阻燃以硝基纖維和醋酸纖維為基材的油漆涂料，不飽和聚酯、聚氨酯、丙烯酸酯、酚醛樹脂等，也可用于軟質(zhì)聚氯乙烯的增塑阻燃劑。本品用于不飽和聚酯添加量為10%～20%，在聚氨酯硬泡沫塑料(以阻燃聚醚為原料)中可為10%左右，在軟質(zhì)聚氯乙烯中用作輔助增塑阻燃劑時(shí)為5%～10%。阻燃劑、鈾、釷、钚、锝等稀有金屬的分離溶劑或萃取劑。
2.本品廣泛用于化纖織物、醋酸纖維素作阻燃劑，除具有自熄性外，還可改善耐水性、耐寒性及抗靜電性。一般用量5～10份。本品為合成材料的優(yōu)良阻燃劑，兼具有良好的增型作用，廣泛用于醋酸纖維素、硝基纖維清漆、乙基纖維素、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯、酚醛樹脂等，所制得的產(chǎn)品除具有自熄性外，還可改善制品的物理性能，制品手感柔軟，也可稱為石油添加劑和稀有元素的萃取劑，并且還是阻燃橡膠輸送帶的主要阻燃材料，一般添加量為5%～10%。
3.用作添加型鹵代磷酸酯類阻燃劑和增塑劑。分子中同時(shí)含磷和氯，阻燃效果顯著，不易揮發(fā)及水解，對紫外線穩(wěn)定性好。適用于酚醛樹脂、聚氯乙烯、聚醋酸乙烯、聚氨酯等。也用作硝酸纖維素涂料的阻燃劑、聚氯乙烯阻燃性增塑劑、金屬萃取劑、汽油添加劑及聚酰亞胺加工助劑等。能夠改善耐水性、耐候性、耐寒性、抗靜電性。參考用量5%～20%.
硬質(zhì)聚氨酯泡沫塑料的阻燃劑，應(yīng)具備以下幾個(gè)條件：
1、添加量少而效果好;
2、和原料的混溶性好;
3、對泡沫塑料的性能影響小;
4、無毒或毒性甚小，以確保安全使用;
5、價(jià)格低廉;
6、阻燃效果不隨時(shí)間流逝而降低;
7、液態(tài)的阻燃劑黏度不能過大;
8、不腐蝕設(shè)備裝置。
事實(shí)上，完全具備上述條件的阻燃劑是較難得到的，一般的阻燃劑只是大體上具備這些條件。
由于添加阻燃劑將帶來材料成本的上升，又很難為材料制造商直接帶來經(jīng)濟(jì)方面的效益，因此在阻燃劑發(fā)展的初步階段，只能依靠國家制定相關(guān)的法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行強(qiáng)制性要求。我國已陸續(xù)出臺(tái)了《中華人民共和國消防法》、《阻燃制品標(biāo)識(shí)管理辦法》、《公共場所用阻燃制品燃燒性能要求和標(biāo)識(shí)》等一系列阻燃行業(yè)相關(guān)的法律法規(guī)和應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。
聚氨酯泡沫具有導(dǎo)熱系數(shù)低、穩(wěn)定性好、易于施工、環(huán)保等諸多優(yōu)點(diǎn)，是實(shí)現(xiàn)我國建筑節(jié)能目標(biāo)的理想保溫材料。在國外，聚氨酯作為外墻保溫材料技術(shù)已經(jīng)非常成熟，并得到廣泛運(yùn)用。而“11·15”上?；馂?zāi)發(fā)生的原因之一，正是因?yàn)樵摻ㄖ褂玫木郯滨ヅ菽窗凑找?guī)定進(jìn)行阻燃處理，沒有達(dá)到《高層民用建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》所規(guī)定的B1難燃標(biāo)準(zhǔn)，屬于不合格材料。
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