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橡膠阻燃劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-11-11 11:20:19 |
橡膠阻燃劑三聚氰胺氰尿酸酯在300°C下急劇分解（質(zhì)量損失達(dá)33．2%），如果繼續(xù)升溫，惰性的氮化物可能會(huì)抑制橡膠的燃燒過程。
在溫度100°C～550°C區(qū)域內(nèi)的差熱分析數(shù)據(jù)表明，橡膠阻燃劑提高了橡膠在燃燒時(shí)的熱降解和熱氧降解的穩(wěn)定性，從而對(duì)硅橡膠的裂解過程有積極影響。
需要指出的是，無論是含橡膠阻燃劑的硅橡膠，還是不含橡膠阻燃劑的硅橡膠它們的熱穩(wěn)定性在220°C前都是大致相同的。但當(dāng)溫度較高時(shí)，橡膠裂解過程則各不相同。
原始膠料在220°C～300°C范圍內(nèi)進(jìn)行的 熱歷程會(huì)伴隨有熱焓的下降。由于在這一溫度范圍內(nèi)橡膠試樣的質(zhì)量變化不大（8．3%），故可以認(rèn)為吸熱效應(yīng)不明顯是由于橡膠中揮發(fā)物的析出所致。
在320°C～330°C及395°C～405°C溫度范圍內(nèi)放熱效應(yīng)最大。后者是由熱氧化降解過程引起的。在該溫度范圍內(nèi)先是乙烯基、然后是甲基急劇地分離。
按差熱分析結(jié)果，聚磷酸銨對(duì)硅橡膠膠料性能的影響與Al（OH）3 相似：即在220°C～ 280°C溫度范圍內(nèi)進(jìn)行著阻燃劑分解的吸熱過程，以后過渡到模糊的放熱區(qū)。放熱乃與生膠熱氧分解的過程有關(guān)［含（NH4PO3）n 的橡膠為 420°C～420°C；含Al（OH） 3 的橡膠為420°C ～430°C］。在含聚磷酸銨的橡膠的差熱分析曲線上，當(dāng)阻燃劑于250°C～300°C下分解后，沒有原始硅橡膠所固有的特征— ——放熱效應(yīng)。這可能是由于在橡膠表面上生成了玻璃狀保護(hù) 層所致。后者阻礙了橡膠中的降解反應(yīng)。
當(dāng)使用三聚氰銨氰尿酸酯時(shí)，除了乙烯側(cè)基的離解放熱反應(yīng)過程外， 還加上填料在390°C～400°C下的分解吸熱反應(yīng)。相應(yīng)于甲基氧化的第二放熱峰移向較高的溫度范圍（425°C～435°C）。
磷酸三苯酯tpp原材料是三氯氧磷、三氯化磷、苯酚，利用三氯氧磷直接熱法和三氯化磷冷法磷 ，將苯酚溶解在吡啶和無水苯溶劑中，然后于40℃下滴加三氯化磷生成亞磷酸三苯酯，繼續(xù)在70℃下通入氯氣生成二氯代磷酸三苯酸，再于80℃下進(jìn)行水解生成磷酸三苯酯tpp。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進(jìn)行減壓蒸餾得成品。
因此，往膠料中加入阻燃劑可以把硅橡膠的放熱分解過程顯著地往高溫區(qū)（約為50°C ～80°C）移動(dòng)。因?yàn)樵诖朔N情況下阻燃劑本身的分解是決定性的。伴有釋放水和惰性氣體的阻燃劑的分解吸熱過程也可使橡膠的燃燒減弱。
各種阻燃劑在最佳用量下的膠料及硫化膠的性能，相應(yīng)于ПВ（O）級(jí)耐燃性。三聚氰胺氰尿酸酯對(duì)硅橡膠強(qiáng)度的影響最?。皇褂镁哿姿徜@使硫化膠浸水后的絕緣強(qiáng)度及體積電阻率下降；三聚氰胺氰尿酸酯及氫氧化鋁具有較高的吸水穩(wěn)定性，試樣在水中浸泡后，其介電性能幾乎不變。因此，盡管聚磷酸銨作為阻燃劑起到有效的抑制作用，但含該阻燃劑的橡膠不適合于生產(chǎn)在潮濕環(huán)境中使用的制品。
分析上述實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)可得出下列結(jié)論，即所研究的四種阻燃劑［Al（OH）3、 （NH4PO3）nNH4PO3及C6H9N9O3）］對(duì)硅橡膠熱氧降解反應(yīng)有積極影響，能提高硅橡膠的耐燃性并保持較好的工藝性能及力學(xué)性能。熱分析研究可以測(cè)定阻燃劑的作用特點(diǎn)。含上述阻燃劑的橡膠， 其耐燃性為ПВ（O）級(jí)，建議可用于生產(chǎn)各種橡膠制品。
環(huán)氧樹脂100份，聚氨酯預(yù)聚體30份，阻燃劑30份，制備的改性阻燃膠粘劑具有優(yōu)異的韌性和阻燃性能，其拉伸剪切強(qiáng)度為21.13MPa，氧指數(shù)達(dá)29.16%。
聚磷酸銨在200°C時(shí)已開始分解（53．4%）。由于分解出的水及氨會(huì)使膠料內(nèi)層的溫度降低，同時(shí)還使硅橡膠的起始降解時(shí)間移向了較高的溫度區(qū)。當(dāng)使用Al（OH）3時(shí)，氧化裂解過程明顯減緩（在350°C～400°C溫度下質(zhì)量損失僅分別為31．5%及43．7%）。由此可以看出，這是由于在燃燒物表面生成了保護(hù)性的粉末狀層及由于脫水和水蒸發(fā)的吸熱反應(yīng)而使硫化膠冷卻下來。
1978年上半年的一篇原西德專利介紹了用1，3，6-三（4，6-二氰基-三嗪基-2-）己烷阻燃聚甲醛，阻燃產(chǎn)品可達(dá)UL94 V—1級(jí)。 用TG-三聚氰酸酯阻燃聚甲醛，當(dāng)阻燃劑含量為30份時(shí)，產(chǎn)品阻燃效果可達(dá)UL94 V—1級(jí)。
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