任何燃燒在較短的時間所放出的熱量是有限的,如果能在較短的時間吸收火源所放出的一部分熱量,那么火焰溫度就會降低,輻射到燃燒表面和作用于將已經氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會減少,燃燒反應就會得到一定程度的抑制。在高溫條件下,阻燃劑發生了強烈的吸熱反應,吸收燃燒放出的部分熱量,降低可燃物表面的溫度,有效地抑制可燃性氣體的生成,阻止燃燒的蔓延。Al(OH)3阻燃劑的阻燃機理就是通過提高聚合物的熱容,使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量,從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發揮其結合水蒸汽時大量吸熱的特性,提高其自身的阻燃能力。
混煉硅橡膠賦予易燃(ran)聚(ju)合物難燃(ran)性的功能性助劑,主要是(shi)針對高分子材料的阻燃(ran)設計(ji)的;阻燃(ran)劑有多種類型,按(an)使(shi)用(yong)方法分為添加型阻燃(ran)劑和反應型阻燃(ran)劑。
添(tian)加型阻(zu)燃(ran)(ran)劑是(shi)通過機械混合(he)(he)(he)方法加入到聚合(he)(he)(he)物中,使聚合(he)(he)(he)物具有阻(zu)燃(ran)(ran)性的,目前添(tian)加型阻(zu)燃(ran)(ran)劑主要有有機阻(zu)燃(ran)(ran)劑和無機阻(zu)燃(ran)(ran)劑,鹵系(xi)(xi)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(有機氯化(hua)(hua)物和有機溴化(hua)(hua)物)和非鹵。有機是(shi)以(yi)溴系(xi)(xi)、磷氮系(xi)(xi)、氮系(xi)(xi)和紅磷及(ji)化(hua)(hua)合(he)(he)(he)物為(wei)代表的一些阻(zu)燃(ran)(ran)劑,無機主要是(shi)三氧(yang)化(hua)(hua)二銻、氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鎂、氫(qing)氧(yang)化(hua)(hua)鋁(lv),硅系(xi)(xi)等阻(zu)燃(ran)(ran)體系(xi)(xi)。
反應(ying)型(xing)阻(zu)燃劑則是(shi)作(zuo)為一種單體(ti)參(can)加聚合(he)反應(ying),因此使(shi)聚合(he)物(wu)(wu)本身含有阻(zu)燃成分的,其優點是(shi)對聚合(he)物(wu)(wu)材(cai)料使(shi)用(yong)性能影響較小,阻(zu)燃性持久(jiu)。
根據燃燒的鏈反應理論,維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區,捕捉燃燒反應中的自由基,從而阻止火焰的傳播,使燃燒區的火焰密度下降,最終使燃燒反應速度下降直至終止。如含鹵阻燃劑,它的蒸發溫度和聚合物分解溫度相同或相近,當聚合物受熱分解時,阻燃劑也同時揮發出來。此時含鹵阻燃劑與熱分解產物同時處于氣相燃燒區,鹵素便能夠捕捉燃燒反應中的自由基,干擾燃燒的鏈反應進行。