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阻燃抑煙劑
| 來(lái)源：邵君( 先生，國(guó)內(nèi)國(guó)際部經(jīng)理 ) 發(fā)布時(shí)間：2016-11-14 11:37:35 |
單一的金屬氫氧化物阻燃抑煙劑抑煙效果已經(jīng)很好，但兩者直接復(fù)配使用或與鉬化物、金屬氧化物、金屬?gòu)?fù)合使用效果更好。
例如Al(OH)3和Mg(OH)2復(fù)配使用是軟PVC材料的較為理想的阻燃抑煙劑，金屬氧化物和氫氧化物復(fù)配使用效果更好。金屬與金屬氫氧化物配合能進(jìn)一步促進(jìn)PVC在燃燒過(guò)程中固相成炭，即加強(qiáng)了抑煙的效果。如Fe和Ni的配合物能提高體系的氧指數(shù)，而Ni和Cu的消煙效果最好。
紅磷和硼酸鋅也能與Al(OH)3和Mg(OH)2產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，進(jìn)一步加強(qiáng)阻燃抑煙劑的效果，利用硼酸鋅、氧化銻和Al(OH)3的阻燃消煙協(xié)同效應(yīng)還可制備低煙低鹵的PVC電纜料。
金屬氧化物主要品種銻、鋅、錫、鎂、鋁、硅、鐵、銅的一些金屬氧化物，如三氧化二銻、氧化錫、氧化鋅、氧化銅等，目前多傾向于復(fù)配使用。
Sb2O3的抑煙機(jī)理為在PVC燃燒時(shí)與PVC一起生成SbOCl、SbCl3，起到了捕捉自由基、隔絕空氣，從而促使PVC炭化的作用。
用SiO2、SnO2做Sb2O3的增效劑和協(xié)同劑，具有有良好的阻燃抑煙效果。例如，用于PVC中氧指數(shù)比未添加SiO2的增加5.5%，剩炭率增加4.1%，煙密度降低16.4%。
金屬鹽類(lèi)主要品種為碳酸鈣、硼酸鋅、錫酸鋅、鋁酸鋅等。
CaC03的抑煙作用原理，在于它可以和煙霧中的鹵化氫反應(yīng)（捕捉），使之生成穩(wěn)定的CaCl2。由于反應(yīng)屬固-氣非均相反應(yīng)，只能在固體顆粒表面進(jìn)行，所以CaC03顆粒的粒徑大小就成為抑煙效果的重大因素。只有微小顆粒才具有大得多的比表面。根據(jù)上述抑煙原理，凡在燃燒時(shí)產(chǎn)生鹵化氫的聚合物，如氯乙烯、氯磺化聚乙烯、氯丁橡膠等，都可以用CaC03作為抑煙劑。
錫酸鋅是熱穩(wěn)定性好、無(wú)毒、對(duì)呼吸系統(tǒng)及皮膚無(wú)刺激的阻燃劑，耐熱溫度可達(dá)600℃，有可能代替Sb2O3。添加15份錫酸鋅可使PVC煙密度由663.4降為215.5，是添加等量Sb2O3試樣的36.5%。錫酸鋅之所以能成為軟質(zhì)PVC有效的阻燃劑，是因?yàn)樗軐?duì)燃燒過(guò)程中的凝聚相和氣相起作用，并且主要是因?yàn)槠湓谀巯嘀凶鳛長(zhǎng)ewis酸起作用。
磷酸三苯酯(阻燃劑TPP)
Cas號(hào)：115-86-6
海關(guān)編碼HS：29199000
產(chǎn)品最重要的指標(biāo)：白色片狀結(jié)晶體，含量≥99%，熔點(diǎn)≥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(lèi)危險(xiǎn)品：以9類(lèi)危險(xiǎn)品出口。
阻燃抑煙劑的顆粒粒徑越小，阻燃和抑煙的效果越好，因此納米級(jí)阻燃抑煙劑的開(kāi)發(fā)成為新的研究熱點(diǎn)。納米雙羥基復(fù)合金屬氧化物(LDH)是一類(lèi)具有層狀結(jié)構(gòu)的復(fù)合金屬氧化物，在PVC中添加3-5份LDH就可使PVC燃燒的最大煙密度下降30%-50%，且對(duì)其力學(xué)性能沒(méi)有不利影響。用填充納米級(jí)CaC03的方法去進(jìn)行抑煙，填充量?jī)H為10%左右，就會(huì)產(chǎn)生理想的效果。
有機(jī)抑煙助劑
（1）有機(jī)硅系。是一種新型無(wú)鹵阻燃，也是一種成炭型抑煙劑，它在賦予高聚物優(yōu)異阻燃抑煙型的同時(shí)，還能改善材料的加工性能及提高材料的機(jī)械強(qiáng)度，特別是低溫沖擊強(qiáng)度。目前已提供市場(chǎng)的有機(jī)硅系阻燃劑是美國(guó)通用電器公司生產(chǎn)的ＳＦＲ100,它是一種透明、粘稠的硅酮聚合物，可與多種協(xié)同劑(硬脂酸鹽、多磷酸胺與季戊四醇混合物、氫氧化鋁等)并用，已用于阻燃聚烯烴，低用量即可滿足一般阻燃要求，高用量可賦予基材優(yōu)異的阻燃性和抑煙性。
（2）二茂鐵系。主要品種有二茂鐵和一些有機(jī)酸的鹽類(lèi)。
有機(jī)類(lèi)抑煙劑中，常用的是二茂鐵及一些有機(jī)鐵化合物，它們最適宜做PVC的消煙劑，加入量為1.5份或略多一些。二茂鐵的阻燃機(jī)制是PVC在200-300℃受熱后脫HC1。在此過(guò)程中，二茂鐵迅速轉(zhuǎn)化為α-Fe2O3而存在于PVC的炭化層中。α-Fe2O3能迅速引起炭化層的灼燒，催化氧化炭化層分解，放出CO和CO2，從而減少了石墨結(jié)構(gòu)的形成數(shù)量。FeCl2和FeCl3是在α-Fe2O3生成前的中間產(chǎn)物，它們可以改善PVC的裂解機(jī)制，使之容易生成輕質(zhì)焦油，減少了炭黑的形成。另外，二茂鐵受熱后，還會(huì)揮發(fā)形成氧化鐵細(xì)霧；在高溫下，這是一種氧化力極強(qiáng)的物質(zhì)，即出現(xiàn)所謂"化學(xué)熾熱相"；它改變了PVC的熱裂解機(jī)制和進(jìn)程，促進(jìn)PVC完全燃燒，形成CO、CO2，減少炭黑的形成。
磷酸酯類(lèi)在受熱時(shí)分解成磷酸，磷酸受熱又生成聚偏磷酸，而聚偏磷酸有很強(qiáng)的脫水性，能在聚合物表面形成一層致密的碳化膜。
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