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阻燃劑的評估方法
| 來源：邵君( 先生，國內(nèi)國際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時間：2016-10-10 13:13:28 |
為了評估各種阻燃劑的優(yōu)劣，國際上陸續(xù)建立起許多阻燃劑的評估方法和標準。作為先驅(qū)，當首推美國的UL規(guī)則。自從1928年UL—492（無線電）規(guī)則發(fā)行以來，大約每三年修訂一次?，F(xiàn)在的阻燃劑的評估方法和阻燃規(guī)則，大多是由UL規(guī)則改進而成的。還有美國試驗與材料協(xié)會制訂的“ASTM—D2863—77標準”，國內(nèi)叫做“氧指數(shù)試驗”。這兩個試驗標準在我國已被廣泛采用。
1．UL—94豎直燃燒試驗標準：試樣尺寸分別為5×0．5×1／8吋和5×0．5×1／16吋兩種規(guī)格。每種規(guī)則取三個試樣進行平行試驗。將試樣上端豎直固定，離其下端一處放些藥棉。點燃試樣下端10秒鐘，將火源移走，記錄燃燒時間。根據(jù)試樣的點燃、燃燒時間和滴落情況的不同，將試驗結(jié)果分為三個等級：VO；Vl；V2。其中VO級阻燃效果最好，V2級最差。
2．氧指數(shù)試驗：把試樣放置在O2和N2的混合氣流中，通過測量能夠維持試樣燃燒一定時間的最低O2含量，來劃分試樣的相對燃燒性能。把此時測得的O2％叫做氧指數(shù)（OI）。
OI＝O2流量／（N2流量＋O2流量）×100％
目前一般把OI＞27．0作為合成材料最低燃燒標準。
具體測試方法見我國標準GB2406—80。
3．模擬火災試驗：為了彌補試驗與實際相脫離的缺陷，國外設計了一些大型燃燒試驗方法——模擬火災試驗。
美國通用電器公司曾建立了一個大型燃燒試驗裝置。在野外蓋一間12×14的房屋。墻壁嵌以石膏板，房間外面裝有各種自動監(jiān)測儀器，當試驗材料在房內(nèi)燃燒時，監(jiān)測儀器自動記錄下燃燒過程中的各種有關(guān)現(xiàn)象和數(shù)據(jù)，如溫度、煙霧、有害氣體等。
磷酸三苯酯阻燃劑tpp質(zhì)量標準：
外觀：白色片狀結(jié)晶
含量：≥99%；
酸值(mgKOH/g)：≤0.1；
游離酚：≤0.1%；
凝固點：≥47.0℃
色度(APHA)：≤60；
水分：≤0.1%
密度(50℃，g/cm3)：1.185-1.202
通過模擬火災試驗測得的結(jié)果可信度高，和實際火災中的真實燃燒結(jié)果相吻合，對阻燃劑的評估方法和研究開發(fā)具有更大的指導作用。
加強阻燃劑應用配方的研究，特別是與Sb2O3、三水合氧化鋁、硼酸鋅、氫氧化鎂等增效劑配方的研究，以及熱穩(wěn)定性、光穩(wěn)定性、低揮發(fā)和無熔滴配方的研究更是阻燃劑開發(fā)過程中的重要課題。積極研制性能好、價格低、耐久、無毒和低發(fā)煙的制品，改變我國阻燃劑生產(chǎn)的落后狀況，適應近年來我國高聚物材料飛速發(fā)展的需要，是高聚物阻燃工藝今后發(fā)展的方向。
阻燃劑的主要目的，即對生命和財產(chǎn)的保護，從沒有被忽略過。八十年代，人們將列出火災對人體危害和對財產(chǎn)破壞最小的函數(shù)公式，確實研究測量危害人類的危險指數(shù)，危險指數(shù)由以下幾個因素混合而成：點火的快慢、燃燒擴散的速度、煙霧的發(fā)散和毒氣的產(chǎn)生。危險指數(shù)的關(guān)鍵因素是測定時間。要達到保護生命和財產(chǎn)的目的的方法之一就是向人們提供足夠的時間，在火災發(fā)生時能安全地離開危險場所。
符合標準試驗方法的工作——測量燃燒產(chǎn)物和進行它們對人類和實驗動物危害的試驗——將繼續(xù)進行。目前候選的試驗方案中，將會有一個或幾個成為評價天然和合成物質(zhì)的阻燃性能的標準的方法。
無機阻燃劑，都存在一個致命的缺點：只有在添加量很大時（約40—60％）才能達到阻燃目的，而這么多添加量，勢必會導致高聚物機械性能的明顯下降。因此， 氫氧化鎂用作阻燃劑時,必須經(jīng)過特殊處理和表面改性,具備特定的晶形。一般要求:①晶形為纖維形或片狀,這樣能夠增加材料的延伸率和撓曲強度。②純度必須高,純度越高,阻燃效果越好。③顆粒越小越好，實驗證明納米氫氧化鎂作為阻燃劑填充到材料中時,各方面性能包括阻燃效果、消煙和機械性能都比微米氫氧化鎂優(yōu)越。④表面極性低,普通氫氧化鎂正是由于表面極性高、微觀內(nèi)應力大,作為阻燃劑填充到材料中時影響了材料的機械性能。當表面極性低時,顆粒積聚成團性降低,在材料中分散性和相容性增加,對材料機械性能影響減少。所以要用適當?shù)谋砻婊钚詣┘坝昧窟M行表面處理,來提高與高分子聚合物的相容性,只有具備以上特性的氫氧化鎂才能和材料比較好的相容。
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