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塑料所用阻燃劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-9-29 11:35:05 |
大多數(shù)塑料具可燃性。隨著塑料在建筑、家具、交通、航空、航天、電器等方面的廣泛應(yīng)用，研究塑料所用阻燃劑已成為十分迫切的課題。
塑料所用阻燃劑是抑制塑料燃燒性的一類(lèi)助劑，它們大多是元素周期表中第Ⅴ、Ⅶ和Ⅲ族元素的化合物；特別是磷、溴、氯、銻和鋁的化合物。
塑料所用阻燃劑分添加型和反應(yīng)型兩大類(lèi)。添加型阻燃劑主要是磷酸酯和含鹵磷酸酯、鹵代烴、氧化銻、氫氧化鋁等。優(yōu)點(diǎn)是使用方便、適應(yīng)性強(qiáng)。但由于添加量達(dá)10%～30%，常會(huì)影響塑料的性能。
反應(yīng)型阻燃劑實(shí)際上是含阻燃元素的單體，所以對(duì)塑料性能的影響較小。常見(jiàn)的反應(yīng)型阻燃劑，如用于聚酯的鹵代酸酐、用于環(huán)氧樹(shù)脂的四溴雙酚A和用于聚氨酯的含磷多元醇等。阻燃劑最初在美國(guó)使用，20世紀(jì)60年代后用量劇增，目前用量?jī)H次于增塑劑。消耗阻燃劑最多的塑料品種是聚氯乙烯、聚苯乙烯、聚氨酯泡沫塑料、不飽和聚酯、ABS樹(shù)脂和聚丙烯。
塑料制品多數(shù)具有易燃性，這對(duì)其制品的應(yīng)用安全帶來(lái)了諸多隱患。
準(zhǔn)確地講，阻燃劑稱(chēng)作難燃劑更為恰當(dāng)，因?yàn)?ldquo;難燃”包含著阻燃和抑煙兩層含義，較阻燃劑的概念更為廣泛。然而，長(zhǎng)期以來(lái)，人們已經(jīng)習(xí)慣使用阻燃劑這一概念，所以目前文獻(xiàn)中所指的塑料所用阻燃劑實(shí)際上是阻燃作用和抑煙功能助劑的總稱(chēng)。
添加型阻燃劑是通過(guò)機(jī)械混合方法加入到聚合物中，使聚合物具有阻燃性的，目前添加型阻燃劑主要有有機(jī)阻燃劑和無(wú)機(jī)阻燃劑，鹵系阻燃劑（有機(jī)氯化物和有機(jī)溴化物）和非鹵。有機(jī)是以溴系、磷氮系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑，無(wú)機(jī)主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁，硅系等阻燃體系。
反應(yīng)型阻燃劑則是作為一種單體參加聚合反應(yīng)，因此使聚合物本身含有阻燃成分的，其優(yōu)點(diǎn)是對(duì)聚合物材料使用性能影響較小，阻燃性持久。
阻燃劑：目前主要有有機(jī)和無(wú)機(jī),鹵素和非鹵。
有機(jī)阻燃劑是以溴系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑。
磷酸三異丙基苯酯(阻燃劑IPPP95)用途：
磷酸三異丙基苯酯,異丙基磷酸酯,阻燃劑IPPP95用途是用于橡膠制品和PVC塑料阻燃輸送帶、電纜、氯丁橡膠、丁腈橡膠等合成橡膠的阻燃增塑劑，磷酸三異丙基苯酯95用途還適用于織物涂層、電路板、地板、紡織品、PVC、酚醛樹(shù)脂等各個(gè)領(lǐng)域。
磷酸三異丙基苯酯,阻燃劑IPPP95不含鹵素的磷酸酯阻燃增塑劑，不會(huì)兩次污染環(huán)境；在該磷酸酯品種中屬粘度、磷含量較為適中的一種型號(hào)。此產(chǎn)品無(wú)色透明，相溶性好，用途既能阻燃又能增塑，在阻燃劑和增塑材料之間起到平衡作用，還能使加工的材料不變本色和自身的物理性能。
無(wú)機(jī)主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁,硅系等阻燃體系.阻燃劑是通過(guò)若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的，如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等。多數(shù)阻燃劑是通過(guò)若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。
任何燃燒在較短的時(shí)間所放出的熱量是有限的，如果能在較短的時(shí)間吸收火源所放出的一部分熱量，那么火焰溫度就會(huì)降低，輻射到燃燒表面和作用于將已經(jīng)氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會(huì)減少，燃燒反應(yīng)就會(huì)得到一定程度的抑制。在高溫條件下，阻燃劑發(fā)生了強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng)，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。
Al(OH)3阻燃劑的阻燃機(jī)理就是通過(guò)提高聚合物的熱容，使其在達(dá)到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。這類(lèi)阻燃劑充分發(fā)揮其結(jié)合水蒸汽時(shí)大量吸熱的特性，提高其自身的阻燃能力。
在可燃材料中加入阻燃劑后，阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層，隔絕氧氣，具有隔熱、隔氧、阻止可燃?xì)怏w向外逸出的作用，從而達(dá)到阻燃目的。如有機(jī)磷類(lèi)阻燃劑受熱時(shí)能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)更趨穩(wěn)定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進(jìn)一步熱解，另一方面能阻止其內(nèi)部的熱分解產(chǎn)生物進(jìn)入氣相參與燃燒過(guò)程。
根據(jù)燃燒的鏈反應(yīng)理論，維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區(qū)，捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。
如含鹵阻燃劑，它的蒸發(fā)溫度和聚合物分解溫度相同或相近，當(dāng)聚合物受熱分解時(shí)，阻燃劑也同時(shí)揮發(fā)出來(lái)。此時(shí)含鹵阻燃劑與熱分解產(chǎn)物同時(shí)處于氣相燃燒區(qū)，鹵素便能夠捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，干擾燃燒的鏈反應(yīng)進(jìn)行。
阻燃劑受熱時(shí)分解出不燃?xì)怏w，將可燃物分解出來(lái)的可燃?xì)怏w的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時(shí)也對(duì)燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續(xù)進(jìn)行，達(dá)到阻燃的作用。
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