無鹵阻燃劑的出現帶來的影響
隨著科技的發展,阻燃劑的發展也越來越快,阻燃劑的發展也在克服各種困難,逐漸變得完美,下面我們就來看一下,無鹵阻燃劑的出現帶來的影響。
目前,最有代表性的無鹵阻燃劑主要有氫氧化鋁(ATH)和氫氧化鎂(MDH)。ATH具有阻燃、消煙、填充三個功能,加上其不揮發、無毒,又可與多種物質產生協同阻燃作用,因此其用量一直保持較高的增長速率,其在阻燃劑的總用量中一直保持在40%以上的比例。但是,ATH通常需要加入50%以上才能顯示出較好的阻燃效果。
為克服這一缺點,一方面可采用改進造粒技術,向超細化方向發展,使粒度分布變窄;另一方面,可對其粒子進行表面處理,使用硅烷偶聯劑、石蠟、鈦酸酯、硬脂酸鹽及有機硅類來提高其機械強度,此外也可以采用改進包覆技術以及用大分子鍵合方式等方法來改進其性能。ATH的阻燃機理是:(1)向聚合物中添加ATH,降低了可燃聚合物的濃度;(2)在250℃左右開始脫水、吸熱、抑制聚合物的升溫;(3)分解生成的水蒸氣稀釋了可燃氣體和氧氣的濃度,可阻止燃燒進行;(4)在可燃物表面生成Al2O3,阻止燃燒。
MDH是目前發展較快的一種添加型無機金屬阻燃劑,低煙、無毒、能中和燃燒過程中的酸性以及腐蝕性氣體。其阻燃機理與ATH相似。與ATH相比,MDH的分解溫度高100~150℃,可用于加工溫度高于250℃的工程塑料的阻燃,且還有促進聚合物成炭的作用,但要達到一定的阻燃效果,添加量需要在50%以上,對材料的性能影響很大。為減少聚合物中MDH的添加量,一種辦法是將MDH顆粒細微化,另一種方法是采用包覆技術對MDH表面進行改性,以提高其與聚合物的相容性。
可膨脹石墨是近年出現的一種新型無鹵阻燃劑,它是由天然石墨經濃硫酸酸化處理,然后經水洗、過濾、干燥后,再在900~1000℃下膨化制得。可膨脹石墨的阻燃機理是:它在瞬間受到200℃以上的高溫時,由于吸留在層型點陣中的化合物的分解,石墨會沿著結構的軸線呈現出數百倍的膨脹,并在1100℃時達到最大體積,任意膨脹后的最終體積可達到初始的280倍,這一特性使得可膨脹石墨能在火災發生時通過體積的瞬間增大將火焰熄滅。 目前可膨脹石墨已經在不同領域內進行了商業化應用,如聚氨酯泡沫塑料等,另外也應用于結構結合、電纜分割和分割管路的防火。
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