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塑料阻燃劑阻燃作用機(jī)理
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2017-1-8 19:34:14 |
一般來說，塑料阻燃劑阻燃作用機(jī)理與阻燃劑的種類相聯(lián)系的，目前主要有以下幾個(gè)方面：
塑料阻燃劑阻燃作用機(jī)理（1）阻燃劑分解形成不揮發(fā)性的保護(hù)膜
如鹵化磷（R4PX）受熱分解成磷（R3P）和烷基鹵化物（RX）。磷被氧化生成磷氧化物（R3PO4），在進(jìn)一步分解成聚磷酸鹽玻璃體。此玻璃體形成一層保護(hù)膜，覆蓋在聚合物表面，使燃燒物與空氣隔絕，達(dá)到阻燃效果。
塑料阻燃劑阻燃作用機(jī)理（2）阻燃劑分解產(chǎn)物：將自由基的鏈鎖反應(yīng)切斷烴類聚合物在高溫下分解：
RH→R·+ H˙·鏈引發(fā)
H·.+ O2→HO·+ O·鏈增長
HO·+ CO→C O2 + H·鏈支化
H·.+ O2→HO·+ O·鏈轉(zhuǎn)移
H·.+ HBr= HO·+ Br·(鏈轉(zhuǎn)移)
H·.+ HBr=H2O + Br·鏈終止
即：聚合物在燃燒分解時(shí)，分解產(chǎn)生自由基，自由基的鏈鎖反應(yīng)，使火焰持續(xù)下去，在阻燃劑的作用下，自由基被截?cái)嗍谷紵Ｖ埂?br />
塑料阻燃劑阻燃作用機(jī)理（3）阻燃劑分解產(chǎn)物的脫水作用，使在燃燒的有機(jī)物碳化。
用磷酸鹽或重金屬鹽的水溶液浸漬過的纖維素，干燥后在加熱時(shí)只碳化變焦難以引起火焰的燃燒，原因是磷酸鹽引起了纖維素脫水反應(yīng)，促進(jìn)了單質(zhì)碳的生成。
有機(jī)磷化合物在燃燒中，會(huì)產(chǎn)生如下分解：
有機(jī)磷化合物→磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸
聚偏磷酸是非常強(qiáng)的脫水劑，能促使有機(jī)化合物碳化，使生成的碳黑膜起到阻燃的作用。
塑料阻燃劑阻燃作用機(jī)理（4）吸收燃燒熱量：如氫氧化鋁就具備這種阻燃功能，帶有3個(gè)結(jié)晶水的氫氧化鋁既是聚合物的填充劑，又是無毒的阻燃劑。
2AL（OH）3→AL2O3+3H2O—71.6千卡
由于燃燒時(shí)大量燃燒熱被吸收，降低了聚合物的溫度，從而減緩了分解蒸發(fā)和燃燒。
磷酸三苯酯tpp是種含磷元素的無鹵環(huán)保型阻燃劑，面上大多數(shù)產(chǎn)品為自色片狀結(jié)晶，改產(chǎn)品為自色結(jié)晶性粉末，也更用于溶解于有機(jī)溶劑，TPP不溶于水，溶于苯、氯仿、醚和而酮，微溶于Z醇。微具芳香氣味，微有潮解性，不易燃燒。熔點(diǎn)約50℃，受熱時(shí)快速熔化成箍狀，潤精效果極佳，常作為阻燃增塑潤精劑使用。它在許多塑料和樹脂用作阻燃劑，如酚醛樹脂，環(huán)氧樹酯等。
塑料阻燃劑阻燃作用機(jī)理（5）氧化銻和含鹵阻燃劑協(xié)同使用，產(chǎn)生非常好的效果。
如苯乙烯，單獨(dú)使用含鹵阻燃劑時(shí)，需要10‰-15‰的CL或4‰-5‰的Br才能達(dá)到阻燃，而單獨(dú)使用氧化銻，阻燃效果也比較差。如果二者并用，效果顯著增加。原因是在高溫下生成了鹵化銻，能較長時(shí)間停留在燃燒區(qū)域內(nèi)起到了隔絕空氣的作用。
塑料可燃性的測定（UL94可燃性試驗(yàn)）
（1）UL94可燃性測試是由美國保險(xiǎn)研究室開發(fā)的，它是廣泛應(yīng)用和經(jīng)常引用的塑料可燃性測試方法之一，可用來初步評(píng)價(jià)被測塑料是否適合于某一特定的應(yīng)用場所。UL94可燃性試驗(yàn)包括下述四個(gè)測試方法。
a.材料分類為94HB的水平燃燒測試方法；
b.材料分類為94V-0、94V-1、94V-2的垂直燃燒測試方法；
c.材料分類為94V-5的垂直燃燒測試方法；
d.材料分類為94VTM-0、94VTM-1、94VTM-2的垂直燃燒測試方法；
（2）材料分類為94V-0、94V-1、94V-2的垂直燃燒試驗(yàn)
適用于塑料的UL94垂直燃燒試驗(yàn)，根據(jù)樣品燃燒時(shí)間、熔滴是否引燃脫脂棉等試驗(yàn)結(jié)果，將材料分級(jí)，其中V-2為最低阻燃級(jí)，V-0為最高阻燃級(jí)。
測定UL94 V-0、V-1及V-2級(jí)材料時(shí)，系將本生燈置于垂直放置的試樣（130mm×13mm）下端，點(diǎn)火10s（藍(lán)色火焰高8.5 mm），然后移走火源，記錄試樣有焰燃燒時(shí)間；如試樣在移走火源后30 s內(nèi)自熄，則重新點(diǎn)然試樣10s，記錄火源移走后試樣有焰燃燒和無焰燃燒的續(xù)燃時(shí)間，同時(shí)觀察是否產(chǎn)生有焰熔滴和熔滴是否引燃脫脂棉。按表9-1所列條件評(píng)價(jià)材料的阻燃級(jí)別。
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