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阻燃劑的阻燃機(jī)理
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-12-31 16:24:19 |
阻燃劑的阻燃機(jī)理就是通過(guò)吸收熱能、降低燃燒體的溫度，除去能量；隔斷空氣；供給CO2等惰性氣體，使氣體的組成改變，離開(kāi)燃燒極限；捕獲活性自由基等辦法，使熱分解反應(yīng)終止。
阻燃劑的阻燃機(jī)理1．氣相阻燃機(jī)理
氣相阻燃就是阻燃劑通過(guò)轉(zhuǎn)化為氣相物質(zhì)，發(fā)揮其阻燃作用。
（1）捕獲自由基
阻燃劑受熱后，分解產(chǎn)生氣相物質(zhì)，這些物質(zhì)能捕獲高聚熱分解產(chǎn)生的自由基，使熱分解反應(yīng)得到有效控制，從而達(dá)到阻燃、滅火的目的。
以鹵系阻燃劑為例，鹵化物受熱產(chǎn)生的鹵化氫能捕獲到活性的HO?、?O?自由基。通過(guò)自由基交換，產(chǎn)生活性較小的自由基：
RX＋H?→HX＋R?
HX＋HO?→H2O＋X?
HX＋?O?→HO?＋X?
阻燃劑的阻燃機(jī)理（2）“稀釋”效應(yīng)
阻燃劑在高溫分解出一種難燃?xì)怏w（如HX、H2O等），將燃燒體籠罩，“稀釋”了周圍可燃性氣體的濃度，同時(shí)吸收大量燃燒熱，降低了溫度，使燃燒得到控制。
如無(wú)機(jī)阻燃劑Al（OH）3的阻燃機(jī)理：
△
Al（OH）3→Al2O3＋3H2O－71．6（Kcal）
鹵系阻燃劑也能分解出比重較大的不燃?xì)怏w，產(chǎn)生覆蓋作用，而隔絕或稀釋了空氣（同CO2、N2等滅火相類似），不同鹵素滅火效力與它們本身的原子量成正比，即：F：Cl：Br：I＝1?0：1．9：4．2：6．7按照等重量溴、氯相比，有機(jī)溴化物的阻燃效力約為氯化物的兩倍。這些事實(shí)正是鹵系阻燃劑滅火理論的有力證據(jù)。2。凝相阻燃機(jī)理
磷酸三苯酯tpp生產(chǎn)工藝
三氯氧磷直接法（熱法）和三氯化磷間接法（冷法）。
（1）熱法 將苯酚溶解在吡啶和無(wú)水苯溶劑中，在不超過(guò)10℃以下，緩緩加入三氯氧磷，然后在回流濕度下反應(yīng)3-4h，冷卻至室溫后，反應(yīng)物經(jīng)水洗回收吡啶，用于燥硫酸鈉脫水，過(guò)濾除硫酸鈉，常壓下蒸餾回收苯；減壓蒸餾收集243-245℃/1.47KPa的餾分，經(jīng)冷卻、結(jié)晶、粉碎即得成品。
( 2 ）冷法 將苯酚溶解在吡啶和無(wú)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。水解物經(jīng)水洗、堿中和、濃縮后進(jìn)行減壓蒸餾得成品。精制方法：常含有苯酚、磷酸和酸性磷酸苯酯等雜質(zhì)。用乙醇或乙醇與溶劑汽油的混合液進(jìn)行重結(jié)晶精制。
凝相阻燃就是阻燃劑以凝聚相形態(tài)，發(fā)揮其阻燃作用。可分成膜阻燃和壁面阻燃效應(yīng)兩種。
（1）成膜效應(yīng)
阻燃劑受到高溫后，在燃燒體表面形成一層不易燃燒、不易揮發(fā)的保護(hù)膜，從而把燃燒體同O2和火源隔絕開(kāi)來(lái)，使火焰熄滅。無(wú)機(jī)磷阻燃劑的阻燃機(jī)理就以凝相機(jī)理為主，在燃燒時(shí)，磷化合物逐步分解成磷酸、偏磷酸，最后生成玻璃體狀的聚偏磷酸，覆蓋于燃燒體的表面，隔絕空氣。
（2）壁面效應(yīng)
所謂壁面效應(yīng)，就是阻燃劑在高溫時(shí)產(chǎn)生的一種惰性粉塵，這些惰性粉塵就像容器的器壁一樣，既能吸收燃燒熱，又能吸附燃燒過(guò)程的活性物質(zhì)，使活性物質(zhì)失活，從而抑制燃燒。
聚氨酯本身是一種可燃性較強(qiáng)的聚合物。聚氨酯軟泡密度小，比表面大，加上材料自身絕熱性好，其燃燒問(wèn)題就更為突出，軟泡大約在250-300℃產(chǎn)生熱分解，生成多種有毒和易燃?xì)怏w。泡沫燃燒時(shí)，雖然氧化作用大部分發(fā)生在熱融聚合物表面，但大量熱能來(lái)自易燃?xì)怏w的燃燒。一旦易燃?xì)怏w著火，燃燒過(guò)程將非?？焖俨⒓铀龠M(jìn)行，而大量有毒煙霧的產(chǎn)生，又防礙消防作業(yè)，因此，泡沫燃燒后很難及時(shí)撲滅。軟泡的許多應(yīng)用，例如床墊、家具和運(yùn)輸?shù)?，都有阻燃要求。?dāng)今，阻燃性已成為軟泡產(chǎn)品的主要性能指標(biāo)之一。
軟泡中的阻燃劑必須具有下列一種或數(shù)種功能：一、能在著火溫度或接近著火溫度下吸熱分解成不可燃物質(zhì)；二、能與泡沫燃燒產(chǎn)物反應(yīng)生成不易燃物質(zhì)；三、可分解出能終止泡沫自由基氧化反應(yīng)的物質(zhì)。
聚氨酯軟泡中應(yīng)用最廣的阻燃劑常常會(huì)選用高分子量的多聚磷酸酯和氯化多磷酸酯。高分子量的多聚磷酸酯添加型阻燃劑，具有較好的抗水解性及較強(qiáng)的滲透性，且揮發(fā)性少、阻燃持久性較好，可消耗泡沫塑料燃燒時(shí)分解出的可燃?xì)怏w，使其轉(zhuǎn)化成不易燃燒的碳化物，對(duì)上面的三種功能完全齊備。
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