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2022-06-16 126
阻燃机理
阻燃剂是一种能防止材料被引燃或抑制火焰传播的助剂。
FIRE RETARDANT
针对燃烧反应和燃烧机理,阻燃剂大致有以下几类阻燃机理:1、成玻璃态/陶瓷态机理2、自由基捕获机理3、冷却机理4、不燃性气体机理
5、凝聚相阻燃机理
阻燃是个十分复杂的过程,实际上很多阻燃体系是同时有多种阻燃机理在起作用。
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玻璃态/陶瓷化机理
在高温冲击下:
1.与有机物自由基发生反应成不燃物;
2.熔融封接成“玻璃态膜壁结构”耐温层;
3.吸热熔融成“膜壁结构绝氧层”;
4.降温形成共晶玻璃态/陶瓷态“绝滴硬壳层”;
5.终成硬质绝缘致密(不透水)玻璃态稳定物
这类阻燃剂的代表为“玻璃/陶瓷态阻燃功能粉”
“玻璃/陶瓷态阻燃功能粉”是一种环保新型无机功能粉体材料。常压下在-100℃~1400℃的温区原则不与各种金属及无机物等发生化学反应,但是可在有机物表面形成单层或多层绝氧的、耐火的“膜壁结构层”。被广泛应用于各种可阻燃的塑料、橡胶、胶水、线束、衣服、电缆包皮、插座灯座和密封橡胶件等。
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自由基捕获机理
在聚合物燃烧过程中,大量生产的游离基HO·和H·促进气相燃烧反应。如能设法捕获并消灭这些游离基,切断自由基连锁反应,即可控制燃烧,进而达到阻燃目的。
卤系阻燃剂分解产生卤化氢(HX),卤化氢消除高分子材料燃烧反应产生活性自由基。如HX与火焰中链反应活性物质HO·.作用,使上述游离基浓度降低,从而减缓或终止燃烧的链式反应,达到阻燃的目的。
但是卤素阻燃剂燃烧时会生成大量的烟和有毒且具腐蚀性的气体,危害很大。目前不少国际大公司在了解卤素阻燃剂对人类及环境的危害后,积极推动完全废止含卤素材料,特别是禁止在产品中使用卤素阻燃剂。
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冷却机理
阻燃剂发生吸热脱水、相变、分解或其他吸热反应,降低聚合物表面和燃烧区域的温度,防止热降解,进而减少了可燃性气体的挥发量,最终破坏维持聚合物持续燃烧的条件,达到阻燃目的。氢氧化铝、氢氧化镁颇具代表性。
产生的水被汽化,需要吸收大量的热量,从而降低聚合物温度,减缓和阻止燃烧。还可降低可燃性气体的浓度。
此类阻燃剂也存在着一些缺点:
1.耐热性差。200℃即开始脱水,330℃到350℃即完全脱水,而树脂的固化多在氢氧化铝脱水温度区间内,因而导致合成树脂成品内发泡,
2.表面不平整、介电性能下降,成品率低。应用于高温导致硅胶起雾,产品发白起泡,介电性下降等。
3.EC≈60~100μS/cm,易吸潮。
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不燃性气体机理
这类阻燃剂能在受热时分解出大量不燃性气体,如:CO2、N2、NH3、H2O、HCl、HBr等,可以稀释可燃性气体和冲淡燃烧区氧的浓度,阻止燃烧发生。这类阻燃剂的代表为含卤阻燃剂和含氮阻燃剂。有机卤素化合物受热后释放出HX。HX是难燃气体,不仅稀释空气中的氧,而且其相对密度比空气大,可替代空气形成保护层,使材料的燃烧速度减缓或熄灭。
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凝聚相阻燃机理
高温下阻燃剂在聚合物表面形成凝聚相,隔绝空气、阻止热传递、降低可燃性气体释放量,从而达到阻燃目的。
A、玻璃状保护膜
阻燃剂在燃烧温度下分解成为不挥发、不氧化的玻璃状薄膜,覆盖在材料的表面上,隔离空气(或氧),从而达到阻燃的目的。硼系和磷系阻燃剂具有类似机理。
B、隔热焦炭层阻燃剂在燃烧温度下使材料表面脱水炭化,形成一层多孔性隔热焦炭层,从而阻止热的传导而起到阻燃作用。如磷系阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用即是此机理。
要依靠创新驱动发展,积极探寻矿业振兴的新途径、新模式。
2018年1月1日起,环保税正式实施,其中,苯、甲苯等类型的VOCs都已被纳入征税范围,并没有列出VOCs。据权威专家表达:主要考虑到VOCs种类较多,征收管理比较复杂,因此最后没有将VOCs列入税目。涂料行业作为VOCs的重点治理对象,在本次《打赢蓝天保卫战三年行动计划》研究将VOCs纳入环境保护税征收范围后,涂料企业的生存空间将进一步被压缩。