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塑料材料阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-1-1 13:23:20 |
在塑料材料阻燃劑試驗中，有兩個經(jīng)常進(jìn)行的耐燃性試驗：灼熱絲試驗和針焰試驗。這兩個試驗的考查點是不同的。
灼熱絲試驗是采用模擬技術(shù)評定使用環(huán)境中灼熱元件或過載電阻之類的熱源，在短時間內(nèi)所造成的熱應(yīng)力的著火危險性，它用于模擬熱源的起燃源是經(jīng)過通電加熱的灼熱絲;針焰試驗是采用模擬技術(shù)評定設(shè)備內(nèi)部由于故障條件所造成小火焰的著火危險性，它用于模擬小火焰的起燃源是燃燒器產(chǎn)生的火焰。
塑料材料阻燃劑灼熱絲試驗方法。灼熱絲是用直徑為4ｍｍ的鎳/鉻絲制成的環(huán)。試驗時，用夾具將樣品夾住，夾具可以在軌道上移動。灼熱絲通電加熱達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度，例如ＧＢ2099.1-1996規(guī)定:“對即使是與載流部件和接地電路相接觸，但不是將它們保持在正常位置所必需的絕緣材料部件，試驗要在650℃的溫度下進(jìn)行”。移動夾具，使灼熱絲以0.8Ｎ～1.2Ｎ的力施加在樣品上，施加時間為三十秒。在厚約10ｍｍ的平滑白松木板上緊裹一層絹紙作為鋪底層，置于灼熱絲施加點下方(200±5)ｍｍ處。如果樣品未起燃，或雖然起燃，但在灼熱絲移去三十秒內(nèi)自動熄滅，且不引燃鋪底層，則判灼熱絲試驗通過。
塑料材料阻燃劑針焰試驗方法。針焰試驗是用針管通以丁烷，產(chǎn)生一個從針管頂端到火焰最高點的高度為12ｍｍ±1ｍｍ的火焰，按所選定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的時間嚴(yán)酷等級(例如60秒、30秒、10秒，時間越長越嚴(yán)酷)施加在樣品表面上，針管頂端施加在側(cè)表面時與樣品側(cè)表面的距離為5ｍｍ，或者施加在下表面且距離為8ｍｍ。鋪底層與灼熱絲試驗相同。如果樣品未產(chǎn)生火焰或施加結(jié)束后三十秒內(nèi)火焰自動熄滅，且滴落物不引燃鋪底層，則判針焰試驗通過.
阻燃劑對塑料材料耐燃性的影響
材料耐燃性的好壞是與阻燃劑的添加密不可分的。合適的阻燃劑可以使被試材料在試驗中始終達(dá)不到燃點，或達(dá)到燃點而起燃后又會自動熄滅。在灼熱絲試驗和針焰試驗中可以見到，一些未添加阻燃劑的塑料材料在某個溫度或時間嚴(yán)酷等級下可能起燃并且后燃時間大于30秒，但添加了合適的阻燃劑后，在該溫度或時間嚴(yán)酷等級下可能轉(zhuǎn)為不起燃或者雖然起燃但是在灼熱絲或針焰移開后的30秒內(nèi)自動熄滅，從而符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。
塑料燃燒的過程可以這樣認(rèn)為:在空氣中，由于外部熱源或火源使塑料被加熱，而最終導(dǎo)致了降解，產(chǎn)生了揮發(fā)性產(chǎn)物、可燃性產(chǎn)物與熱能產(chǎn)物，在外部熱源的繼續(xù)作用下，達(dá)到某一溫度時塑料就會燃燒起來。塑料燃燒放出的一部分熱量通過傳導(dǎo)、輻射和對流等途徑，又被正在降解的塑料吸收，揮發(fā)出更多可燃性產(chǎn)物;另一方面，在燃燒的過程中，火焰周圍的空氣劇烈擾動，增加了可燃性揮發(fā)物與空氣的混合速度，使燃燒更加劇烈。
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。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。
阻燃劑作用機理阻燃劑是一種能阻止燃燒、減低燃燒速度或提高著火點的一種物質(zhì)。阻燃劑的作用機理如下:
阻燃劑分解產(chǎn)物的脫水作用使有機物碳化，就能防止燃燒塑料的燃燒是分解燃燒，而通常單質(zhì)碳不進(jìn)行產(chǎn)生火焰的蒸發(fā)燃燒和分解燃燒。因此，如果能使材料的熱分解迅速進(jìn)行，不停留在可燃性物質(zhì)階段而一直分解到碳為止，就可以防止燃燒。
阻燃劑分解形成不揮發(fā)的保護(hù)膜阻燃劑在塑料燃燒的溫度下分解，其分解產(chǎn)物形成不揮發(fā)性的保護(hù)膜覆蓋在表面，從而隔斷空氣防止燃燒。
阻燃劑分解產(chǎn)物將活性自由基鏈鎖反應(yīng)切斷活性自由基的鏈鎖反應(yīng)能使火焰燃燒持續(xù)下去，阻燃劑分解產(chǎn)物將活性自由基鏈鎖反應(yīng)切斷，從而有效地防止火焰燃燒。
燃燒熱的分散與可燃性物質(zhì)的稀釋是實現(xiàn)阻燃的途徑之一
由于燃燒熱被大量吸收，降低了塑料的溫度，從而減緩了分解蒸發(fā)和燃燒。另一方面，塑料阻燃劑體系里能分解產(chǎn)生不燃性氣體，從而稀釋了可燃性氣體，達(dá)到阻燃的目的。
較重的氣體或高沸點液體的隔氧作用。反應(yīng)中脫出的水吸收了大量的熱量，降低了可燃物表面溫度，而且氣化成蒸汽，在可燃物表面形成了一層保護(hù)膜，從而實現(xiàn)阻燃。
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