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橡膠阻燃添加劑
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2017-1-11 21:33:45 |
橡膠的燃燒實質(zhì)上是在高溫下橡膠發(fā)生分解，生成的可燃性氣體在氧和熱的作用下發(fā)生燃燒。所以，阻燃的常用方法是向高聚物中加入橡膠阻燃添加劑，以降低燃燒物表面溫度，稀釋可燃物分子濃度和切斷氧氣的供給來達到阻燃的目的。
阻燃劑按使用方法可分為反應型和添加型兩大類。反應型阻燃劑作為中間體在高分子材料合成過程中參加反應，鍵合到高分子的分子鏈上起阻燃作用。添加型阻燃劑是在高分子材料加工過程中通過物理機械方法與高分子材料混合在一起以達到阻燃的作用。添加型阻燃劑又分有機阻燃劑和無機阻燃劑。由于各種橡膠的分子結構不同，因而在橡膠阻燃添加劑的品種和用量的選擇上有較大的差異。
通過加入反應型阻燃劑作為中間體，將橡膠進行化學改性促使橡膠線性大分子發(fā)生交聯(lián)或在橡膠聚合物主鏈上導入阻燃元素，使橡膠分子本身帶有耐燃性。
近年來，采用化學改性方法制備阻燃橡膠取得了一些進展。但尚未在工業(yè)中大量采用，國內(nèi)外的研究者通過化學改性在天然橡膠主鏈上引入氯原子，制得阻燃和物理機械性能優(yōu)良的氯化天然膠。在制備硅橡膠時采用新的引發(fā)體系，在硅橡膠主鏈上結合大環(huán)配體，可有效提高硅橡膠的熱分解溫度，增加熱分解產(chǎn)生的不燃殘渣，減緩可燃性氣體的釋放速度，從而有效提高硅橡膠的阻燃性能。將丁腈橡膠浸入含交聯(lián)劑的苯溶液中處理，改性后的丁腈橡膠提高了耐燃料性。還可采用丙烯基氯和甲基丙烯酸甲酯接枝改性天然膠乳后，可制得阻燃性和物理性能優(yōu)良的接枝聚合物。
在鹵系橡膠阻燃添加劑中，主要是氯和溴的化合物。鹵系阻燃劑的阻燃性與其結構有關，阻燃效果由大到中的順序是，脂肪族鹵化物﹥脂環(huán)族鹵化物﹥芳香族鹵化物。常用的鹵系阻燃劑有十溴二苯醚、四溴雙酚A、八溴醚、氯化石蠟等，含鹵素橡膠在燃燒受熱狀態(tài)下能夠析出鹵素游離基，也能夠阻燃或延緩橡膠的燃燒。因此溴類阻燃劑阻燃效果優(yōu)于同類含氯化合物。
鹵系阻燃劑的缺點是燃燒時生成大量煙和鹵化氫。鹵系阻燃劑的作用機理是受熱分解放出鹵化氫，后者能消除燃燒過程中的活潑自由基，在氣相中抑制燃燒。鹵系阻燃劑與三氧化二銻有強烈的協(xié)同作用，燃燒時生成較重的SbCI3氣體，覆蓋在燃燒物周圍，對氧的擴散起屏蔽作用。
在磷系橡膠阻燃添加劑中，主要是磷酸酯，阻燃機理是受熱分解為磷酸→偏磷酸→焦磷酸，形成不揮發(fā)的磷酸保護層，而且磷酸能使含氧聚合物脫水炭化，形成炭覆蓋層。
磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)
Cas號：115-86-6
海關編碼HS：29199000
產(chǎn)品最重要的指標：白色片狀結晶體，含量≥99%，熔點≥48℃，酸值≤0.1，游離酚≤0.1%
退稅：目前磷酸三苯酯阻燃劑TPP退稅為9%
原材料：以三氯氧磷、三氯化磷、苯酚。
屬于幾類危險品：以9類危險品出口。
加熱形成的揮發(fā)性磷化物在氣相中稀釋氧氣兼有冷卻效果，抑制燃燒反應，但一般認為磷系阻燃劑的主要作用是凝相抑制。磷酸酯有含鹵素和不含鹵素兩大類，常用的有磷酸三甲苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三辛酯、甲苯基二苯基磷酸酯、三異丙苯磷酸酯、三（氯乙基）磷酸酯、三（2-氯丙基）磷酸酯、三（2，3-二溴丙基）磷酸酯等。
屬于磷系阻燃劑的還有紅磷和聚磷酸銨。由于近年來對非鹵阻燃要求迫切，它們受到特別重視。紅磷的阻燃機理與其它磷系阻燃劑基本相同，特點是含磷量大，達到相同阻燃等級所需添加量少。普通紅磷在空氣中易受氧化和水的作用，生成磷酸和劇毒的磷化氫，而且也不安全，作為阻燃劑的紅磷需特別純化、添加抑制劑、并進行樹脂包覆。
無機阻燃劑熱穩(wěn)定性好，燃燒時無有害氣體產(chǎn)生，符合低煙、無毒要求，安全性較高既能阻燃又可作填充劑，降低材料成本。由于含鹵阻燃聚合物燃燒時對環(huán)境產(chǎn)生二次污染，而無機阻燃劑有上述優(yōu)越性，近年來備受關注，其用量急劇增加。
常用的無機阻燃劑主要有氫氧化鋁、氫氧化鎂和硼酸鋅等，阻燃機理是脫水、吸熱。每分解1mol的Al(OH)3需要吸收91.26KJ的熱量，分解出來的水變成水蒸汽會吸收熱量，這樣Al(OH)3能使燃燒系統(tǒng)降溫而起到阻燃作用。但是，添加無機阻燃劑對產(chǎn)品的物理機械性能產(chǎn)生較大的影響，須對無機阻燃劑作出表面處理，即微?；?、表面活化。
結果表明，阻燃劑Al(OH)3、Mg(OH)2經(jīng)過表面處理后可有效地提高膠料的阻燃性，力學性能和極限氧指數(shù)均達到或優(yōu)于阻燃高溫橡膠的國家標準。
文章版權：張家港雅瑞化工有限公司
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固化劑|擴鏈劑|交聯(lián)劑
