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橡膠為什么要用阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-10-17 11:48:10 |
阻燃是指在一些材料中加入阻燃劑后，制造出來的產(chǎn)品具有難燃性和自熄性。當(dāng)然，也有些材料本身就具有難燃性和自熄性，如氟橡膠、氯丁橡膠等。這些材料不加入阻燃劑就具有阻燃性能，稱為固有阻燃材料。
橡膠為什么要用阻燃劑，首先要了解物質(zhì)燃燒的條件(或要素)和燃燒時(shí)的分解產(chǎn)物，對(duì)燃燒歷程有一個(gè)概括性的認(rèn)識(shí)。
橡膠和其他高分子化合物在空氣中的燃燒是一種非常激烈的氧化反應(yīng)。一切物質(zhì)的燃燒均需滿足以下3個(gè)條件:
(1)溫度。物質(zhì)需加熱到一定的溫度———燃點(diǎn)才能燃燒，低分子烷烴、烯烴、醇類等極易燃燒。如石油液化氣、天然氣、煤氣和汽油等物質(zhì)，燃點(diǎn)很低。物質(zhì)的燃燒，必須提供一定的熱量，溫度升至燃點(diǎn)或遇到明火局部溫度驟然升高，否則是不能燃燒的。各種物質(zhì)的燃點(diǎn)是不相同的。
(2)氧氣。氧氣是一切物質(zhì)燃燒不可取代的助燃?xì)怏w。一切滅火劑的作用原理，就是隔絕氧氣(空氣)或降低溫度。因?yàn)槿紵且环N激烈的氧化反應(yīng)。如果沒有了氧氣，氧化反應(yīng)就停止了，燃燒也就停止了。
(3)可燃性物質(zhì)?？扇夹晕镔|(zhì)指的是碳?xì)浣M成的有機(jī)化合物和高分子材料。金屬和大量的無機(jī)物為非可燃性物質(zhì)?？扇夹晕镔|(zhì)分為3種狀態(tài):氣體———低分子脂肪烴、芳香烴等;液體——— 中分子脂肪烴、芳香烴等;固體———高分子材料、 棉、麻、木材等天然物質(zhì)。
橡膠為什么要用阻燃劑？橡膠及其他高分子化合物在無氧的情況下熱分解時(shí)沒有火焰，其分解產(chǎn)物與這種聚合物的組成有關(guān)。有些橡膠的分解產(chǎn)物主要是組成它的單體，二聚體及其低聚體，也有一些低分子烴類物質(zhì)。分解是遵循一定規(guī)律的，NR，BR，CR，SBR和NBR等的分解產(chǎn)物，主要是組成它的單體，分別是異戊二烯、順丁二烯、氯丁烯、苯乙烯和丙烯睛。但是，另外一些物質(zhì)的分解規(guī)律性不強(qiáng)，分解產(chǎn)物主要是相對(duì)分子質(zhì)量不同的烷烴、烯烴及其他物質(zhì)。這些分解產(chǎn)物都是易燃和可燃性物質(zhì)。拓植新在裂解色譜譜圖集里列出134種高分子化合物及其分解產(chǎn)物，并驗(yàn)證鑒定出它們的成分和化學(xué)名稱。
磷酸三苯酯阻燃劑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)。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。
橡膠及其他高聚物的熱分解，在氧氣存在下就發(fā)生燃燒，不僅是熱分解反應(yīng)，而且是非常激烈的氧化反應(yīng)。
橡膠為什么要用阻燃劑，看看碳鏈橡膠的燃燒歷程，燃燒經(jīng)過以下3個(gè)階段:
(1)熱分解:加熱到一定溫度后橡膠開始分解出低分子化合物，或者先變軟，熔化，再分解成低分子化合物。
(2)燃燒:火焰是分解出低分子化合物進(jìn)行激烈氧化反應(yīng)的一種標(biāo)志。可燃性低分子化合物和氧氣在高溫下發(fā)生激烈的化學(xué)反應(yīng)，放出大量的熱，促使橡膠繼續(xù)分解;同時(shí)氧化反應(yīng)又生成新的物質(zhì)，有可燃性的物質(zhì)，如低分子醇、醛和一氧化碳等，也有不可燃性物質(zhì)，如二氧化碳、水、煙(碳)和殘?jiān)?br />
(3)繼續(xù)燃燒:由于燃燒放出大量的熱，又有 新分解出的可燃燒性物質(zhì)，在氧氣存在下，使燃燒 繼續(xù)下去，直至橡膠燒盡，只剩下殘?jiān)?。這類橡膠如NR，BR，SBR，NBR，IIR，EPDM和PU等。
含鹵素碳鏈橡膠的燃燒歷程。此類物質(zhì)的燃燒歷程和上述相同，所不同的就是當(dāng)加熱到一定溫度時(shí)，首先分解出脫鹵化氫(HF，HCl)，也會(huì)分解出可燃性碳?xì)浠衔铮u化氫是不可燃性物質(zhì)，起到了隔離氧氣，沖淡可燃性物質(zhì)，起到阻燃作用。因此這種物質(zhì)難燃，有自熄性，是固有的阻燃材料，如氟橡膠、氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯及氯化聚乙烯等。
還有一種橡膠是硅氧鏈，側(cè)鏈有甲基、苯基和少量的乙烯基等。這種橡膠的燃燒歷程和碳鏈橡膠差別不大，首先受熱裂解生成低分子硅氧烷，而后在氧氣存在下進(jìn)行燃燒，生成物有可燃性物質(zhì)，低分子硅氧烷等;還有不可燃性物質(zhì)，白煙(SiO2)和水等。橡膠燃盡之后，剩余殘?jiān)荢iO2和無機(jī)填料。
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