张家港市红发塑料助剂厂(咨询热线:152-6230-0502陆经理)阻燃剂的作用
吸热作用
任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的,如果能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量,那么火焰温度就会降低,辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少,燃烧反应就会得到一定程度的抑制。在高温条件下,阻燃剂发生了强烈的吸热反应,吸收燃烧放出的部分热量,降低可燃物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成,阻止燃烧的蔓延。Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容,使其在达到热分解温度前吸收更多的热量,从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性,提高其自身的阻燃能力。
覆盖作用
在可燃材料中加入阻燃剂后,阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层,隔绝氧气,具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用,从而达到阻燃目的。如有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解,另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
抑制链反应
根据燃烧的链反应理论,维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可作用于气相燃烧区,捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。如含卤阻燃剂,它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近,当聚合物受热分解时,阻燃剂也同时挥发出来。此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区,卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基,干扰燃烧的链反应进行。
不燃气体窒息作用
阻燃剂受热时分解出不燃气体,将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用,阻止燃烧的继续进行,达到阻燃的作用。
绝大多数聚合物都是由碳氢等元素组成,属于高度易燃物,在燃烧过程中是一个复杂的自由基连锁反应过程,会释放大量热能,造成直接损害的同时,还能迅速增加火势。
一、阻燃剂选择的原则
1、一个有效的阻燃剂应能以物理或化学方式影响物质燃烧过程中的一个或数个阶段,能延缓物质的燃烧并较终使燃烧熄灭。对燃烧过程的不同阶段,适用的阻燃剂可能是不同的。
2、在燃烧过程的加热阶段(即靠前阶段),能在被阻燃物周围形成不燃气态包覆层的阻燃剂是有效的。遇热能形成膨胀包覆层的阻燃剂,也适用于此阶段的阻燃。
3、在燃烧过程的第二阶段,即可燃物热降解阶段,有效的阻燃剂可通过化学途径改变可燃物的热氧化降解模式,降低可燃 气体浓度,或促进成炭、脱氢和脱水等。
4、在燃烧过程的第三阶段,即可燃物分解产生的气体被点燃的阶段,任何增加不燃气态分解产物浓度和降低可燃气态分解产物浓度的因素,都可在此阶段产生阻燃效果。另外,如果阻燃剂自身会分解,或者他们与被阻燃基质能够相互作用,可生成气态的自由基捕获剂,则也可降低燃烧速度。
二、如何选择合适阻燃剂?
1、阻燃剂的基本要求:阻燃效率高,难析出,及效能/价格比高;
2、与被阻燃基材的相容性好;
3、具有一定的热稳定性、光稳定性;
4、对被阻燃基材的加工性能和物理机械性能影响小;
5、原料来源充足,价格可为下游用户接受;
