阻燃劑,賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑,主要是針對高分子材料的阻燃設(shè)計(jì)的;阻燃劑有多種類型,按使用方法分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑。
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阻燃劑的種類有很多,按成分大體可以分成有機(jī)阻燃劑和無機(jī)阻燃劑兩類。其中有機(jī)阻燃劑包括鹵系阻燃劑、磷-氮型阻燃劑、有機(jī)磷系阻燃劑、有機(jī)硅系阻燃劑等。我們就阻燃劑的阻燃機(jī)理選取幾類進(jìn)行介紹。
鹵系阻燃劑是有機(jī)阻燃劑中一個(gè)重要成員,它的主要成分是鹵素有機(jī)物。在高溫條件下高分子降解產(chǎn)生的自由基是維持有機(jī)物燃燒的因素,而鹵系阻燃劑在受熱時(shí)產(chǎn)生的鹵化氫(HX)氣體可以捕捉自由基,從而達(dá)到阻止火焰擴(kuò)散的目的。此外,鹵化氫本身不能燃燒而且密度比空氣大,在高分子材料表面形成一層氣體屏障,阻隔高分子材料與氧氣的接觸。
磷-氮型阻燃劑以磷、氮為主要元素。這類阻燃劑又稱為膨脹型阻燃劑,原因是這類阻燃劑在受熱時(shí),表面能夠生產(chǎn)一層均勻的碳質(zhì)泡沫層,起到隔離熱、氧的作用。
無機(jī)阻燃劑主要有可膨脹石墨、氫氧化物、紅磷或聚磷酸鹽等,一般情況下是幾種不同無機(jī)物混合使用。在高溫下,膨脹石墨迅速膨脹,該高聚物表面形成堅(jiān)韌的碳層,可以將可燃物與熱源隔開;氫氧化物受熱吸收大量熱量而放出水蒸氣,稀釋可燃?xì)怏w,同時(shí)生成耐火金屬氧化物;紅磷或聚磷酸鹽燃燒生成聚偏磷酸玻璃體,可以覆蓋在燃燒體表面形成保護(hù)膜,同時(shí)形成的磷酸有很強(qiáng)的脫水性,可以將聚合物碳化形成碳隔離層。