阻燃劑的種類有很多,按成分分析大體可以分成有機(jī)阻燃劑和無(wú)機(jī)阻燃劑兩類。其中一種有機(jī)阻燃劑主要包括鹵系阻燃劑、磷-氮型阻燃劑、有機(jī)磷系阻燃劑、有機(jī)硅系阻燃劑等。鹵系阻燃劑是有機(jī)阻燃劑的重要組分,其主要成分是鹵系有機(jī)化合物。聚合物降解在高溫下產(chǎn)生的自由基是維持有機(jī)化合物燃燒的因素,而鹵素阻燃劑在熱分解過(guò)程中產(chǎn)生的鹵化氫氣體則可捕捉自由基,從而阻止火焰擴(kuò)散。另外,鹵化氫本身不能燃燒,比空氣密度大,在聚合物材料表面形成一層氣體屏障,阻礙了聚合物材料與氧的接觸。環(huán)保阻燃劑主要應(yīng)用在交通運(yùn)輸、電子電氣設(shè)備、家具以及建筑材料領(lǐng)域。蘭州塑料阻燃劑
阻燃劑的熄火原理:1、產(chǎn)生一種能悶熄火焰的氣體。如三氧化二銻,它在PVC中遇到因燃燒發(fā)出的HCL時(shí)就起反應(yīng)生成一種悶熄性氣體,即銻的氮氧化物。2、吸收燃燒時(shí)產(chǎn)生的熱量,起冷卻減慢燃燒速率的作用。如氫氧化鋁,它分子中所含化學(xué)締合水的比例高達(dá)34%,這種締合水在大多數(shù)塑料的加工溫度下保持穩(wěn)定,但較過(guò)200℃時(shí)開(kāi)始分解,釋放出水蒸汽。而且每分解一克分子氫氧化鋁,要吸收36千卡熱量。3、生成可與塑料起反應(yīng)的游離基,起阻燃作用。它們與塑料的反應(yīng)產(chǎn)物之燃燒性能極差。4、提供一層與氧氣隔絕的涂層。如磷酸酯類阻燃劑燃燒時(shí)生成的磷化物即是隔氧的涂層。工程塑料阻燃劑生產(chǎn)企業(yè)環(huán)保阻燃劑具有很好的吸熱作用。
阻燃劑的吸熱作用:任何燃燒在較短的時(shí)間所放出的熱量是有限的,如果能在較短的時(shí)間吸收火源所放出的一部分熱量,那么火焰溫度就會(huì)降低,輻射到燃燒表面和作用于將已經(jīng)氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會(huì)減少,燃燒反應(yīng)就會(huì)得到一定程度的阻止。在高溫條件下,阻燃劑發(fā)生了強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng),吸收燃燒放出的部分熱量,降低可燃物的表面溫度,有效地阻止可燃性氣體的生成,阻止燃燒的蔓延。Al(OH)3阻燃劑的阻燃機(jī)理就是通過(guò)提高聚合物的熱容,使其在達(dá)到熱分解溫度前吸收更多的熱量,從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發(fā)揮其結(jié)合水蒸汽時(shí)大量吸熱的特性,提高其自身的阻燃能力。
阻燃劑的作用機(jī)理比較復(fù)雜, 尚未十分明了。一般認(rèn)為, 鹵素化合物遇火受熱發(fā)生分解反應(yīng), 分解出的鹵素離子與高分子化合物反應(yīng)產(chǎn)生鹵化氫。后者與高分子化合物燃燒過(guò)程中大量增殖的活潑羥基游離基 (HO·)反應(yīng),使其濃度降低,燃燒速度減慢,直到火焰熄滅。鹵素中,溴的阻燃作用比氯大。含磷阻燃劑的作用在于它們?nèi)紵龝r(shí)形成偏磷酸, 偏磷酸聚合成非常穩(wěn)定的多聚態(tài), 成為塑料的保護(hù)層而將氧隔絕。 [1] 阻燃劑是通過(guò)若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等。多數(shù)阻燃劑是通過(guò)若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。環(huán)保阻燃劑的生產(chǎn)和應(yīng)用在經(jīng)歷了八十年代初的蓬勃發(fā)展后,已進(jìn)入穩(wěn)步發(fā)展階段。
自20世紀(jì)50年代初的60多年間,特別是自20世紀(jì)80年代初的約30年間,阻燃劑(FR)及阻燃高分子材料在減少火災(zāi)引起的生命財(cái)產(chǎn)損失方面發(fā)揮了重要的作用。當(dāng)前,全球FR的總用量在各類塑料助劑中次于增塑劑而居第二位。 [2] 隨著國(guó)家對(duì)阻燃技術(shù)要求力度的加強(qiáng),我國(guó)阻燃劑的開(kāi)發(fā)和發(fā)展將出現(xiàn)更好的廣闊前景。我國(guó)阻燃劑無(wú)論是在品種上還是在數(shù)量上都與發(fā)達(dá)國(guó)家存在差距,開(kāi)發(fā)前景廣闊,應(yīng)該提高開(kāi)發(fā)創(chuàng)新能力,推動(dòng)阻燃劑工業(yè)朝著環(huán)?;⒌投净?、高效化、多功能化的方向發(fā)展。環(huán)保阻燃劑大部分都是通過(guò)幾種機(jī)器來(lái)達(dá)到阻燃劑的目的。浙江塑料環(huán)保阻燃劑
環(huán)保阻燃劑在燃燒過(guò)程中制造致密的膨脹碳層,實(shí)現(xiàn)隔熱空氣阻燃,不產(chǎn)生刺激性的鹵化氫氣體或黑煙。蘭州塑料阻燃劑
紅磷是一種很好的無(wú)機(jī)阻燃劑,同時(shí)還是氫氧化鋁/氫氧化鎂阻燃體系中比較常見(jiàn)的阻燃增效劑。紅磷的阻燃效率高、用量少、發(fā)煙量低、毒性小,具有非常普遍的使用范圍。特別對(duì)含氧聚合物的阻燃效果好,對(duì)PE、PP塑料的阻燃效果稍差,但與氫氧化鎂、氫氧化鋁阻燃劑同時(shí)使用時(shí),可以產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)而起到良好的阻燃效果。普通紅磷阻燃劑有吸潮、易著色、摩擦碰撞時(shí)易炸裂的缺點(diǎn),已經(jīng)開(kāi)發(fā)出顆粒用微膠囊包覆的紅磷阻燃劑,它是在紅磷微粒外包覆一層膜而使之成為膠囊,這種膠囊在加工時(shí)不會(huì)破裂,但塑料材料著火時(shí),這層膜卻能立即融解而釋放出阻燃劑從而達(dá)到阻燃的目的。所以新型紅磷阻燃劑克服了以上幾種缺點(diǎn),并且其阻燃效果與普通紅磷阻燃劑基本相同。微膠囊包覆方法還提高了紅磷在樹(shù)脂中的分散性能。蘭州塑料阻燃劑