浅谈高分子材料的克星-阻燃剂!

发布时间:2017-07-29 来源: 网络 专题: 阻燃剂 打印

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   近几十年来,随着我国经济的快速发展,橡胶、塑料、合成纤维等聚合物材料及其制品正在蓬勃发展,这些材料的身影随处可见。然而这些材料往往都是易燃、可燃材,在燃烧时释放速率大,热值高,火焰传播速度快,不易熄灭,有时甚至会有有毒气体。一旦发生火灾,不仅仅是经济的损失还有人员的伤亡,特别是在人群密集的商场、剧院等公共场合。因此对这些易燃材料进行添加阻燃剂,做阻燃处理就显得尤为重要。所以说阻燃剂的出现一定程度上捍卫了我们的人生安全。

  燃烧需要三大要素——可燃物、助燃物(氧气)和火源。燃烧的过程分为加热、分解、起火、燃烧和蔓延。如果去掉其中任何一个要素,或者想办法将燃烧过程控制在加热和分解的萌芽阶段,就可以有效避免火灾的发生。在阻止火焰燃烧方面,不同类型的阻燃剂各有各的高招:有的通过吸收热量阻止可燃物产生可燃气体;有的在可燃物表面形成密实的覆盖层,隔绝可燃物与氧气的接触;有的则捕捉参与燃烧反应的自由基,达到抑制自由基链式反应的目的;还有的是通过产生不燃气体稀释氧气,从而达到减缓燃烧速度的效果。无机阻燃剂Al(OH)3在受热达200℃后就会分解,放出结晶水,结晶水遇热蒸发成水蒸气。这一系列的过程会吸收大量的热,降低材料表面和火焰区的温度,减缓热裂解反应的速度。此外,结晶水产生的水蒸气也能降低氧气浓度,进一步抑制火势的蔓延。磷阻燃剂受热会变成结构更加稳定的交联状固体物质或碳化层,就像一层坚实的铠甲,把可燃物包裹起来,既能阻止材料进一步热解,也可阻止材料内部分解出的可燃气体溢出继续燃烧。溴阻燃剂的蒸发温度和高分子材料的分解温度相同或相近,当高分子材料受热分解时,溴阻燃剂也会挥发出来,与热分解产物同时进入到气相燃烧区。阻燃剂能迅速地捕捉气相燃烧区中的自由基,抑制自由基链式反应,阻止火焰传播,最终使燃烧反应速度慢下来直至终止。总之,每一种阻燃剂都有自己的独门秘籍。

  而阻燃剂又有一个别称,那就是难燃剂或者防火剂。是赋予易燃聚合物难燃性的功能性材料,经过阻燃剂加工后的塑料材料,在受到外界火源影响时,能够有效地阻止或者终止火焰的传播,从而达到阻燃效果。阻燃剂有多种类型,按使用方法分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。添加型阻燃剂是通过机械混合方法加入到聚合物中,使聚合物具有阻燃性的,目前添加型阻燃剂主要有有机阻燃剂和无机阻燃剂,卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)和非卤。有机是以溴系、磷氮系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂,无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝,硅系等阻燃体系。反应型阻燃剂则是作为一种单体参加聚合反应,因此使聚合物本身含有阻燃成分的,其优点是对聚合物材料使用性能影响较小,阻燃性持久。

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