阻燃劑的種類(lei)有(you)很(hen)多,按(an)成分大體可以分成有(you)機阻(zu)燃劑(ji)(ji)和無機阻(zu)燃劑(ji)(ji)兩類(lei)。其中有(you)機阻(zu)燃劑(ji)(ji)包括(kuo)鹵系(xi)(xi)阻(zu)燃劑(ji)(ji)、磷-氮型阻(zu)燃劑(ji)(ji)、有(you)機磷系(xi)(xi)阻(zu)燃劑(ji)(ji)、有(you)機硅系(xi)(xi)阻(zu)燃劑(ji)(ji)等(deng)。我們(men)就阻(zu)燃劑(ji)(ji)的阻(zu)燃機理選取幾類(lei)進行(xing)介紹。
鹵(lu)(lu)系阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)劑是(shi)有(you)機阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)劑中一個重(zhong)要(yao)成員,它的(de)主要(yao)成分是(shi)鹵(lu)(lu)素有(you)機物(wu)。在(zai)高溫條件下高分子(zi)降解產生(sheng)的(de)自由基是(shi)維持有(you)機物(wu)燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)的(de)因素,而(er)鹵(lu)(lu)系阻(zu)(zu)燃(ran)(ran)劑在(zai)受熱分解時產生(sheng)的(de)鹵(lu)(lu)化氫(HX)氣體(ti)(ti)可以捕捉自由基,從(cong)而(er)達到阻(zu)(zu)止火焰(yan)擴散的(de)目的(de)。此外,鹵(lu)(lu)化氫本身(shen)不能燃(ran)(ran)燒(shao)(shao)而(er)且(qie)密度比空氣大,在(zai)高分子(zi)材料(liao)表(biao)面(mian)形成一層(ceng)氣體(ti)(ti)屏障,阻(zu)(zu)隔高分子(zi)材料(liao)與氧氣的(de)接(jie)觸。
磷-氮型阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)以磷、氮為(wei)主要元素。這類(lei)阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)又稱(cheng)為(wei)膨脹型阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji),原因(yin)是這類(lei)阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)劑(ji)在受熱時(shi),表面(mian)能夠生(sheng)產一(yi)層均(jun)勻(yun)的(de)碳(tan)(tan)質(zhi)泡沫層,起到隔離熱、氧的(de)作(zuo)用。膨脹型阻(zu)(zu)(zu)(zu)燃(ran)(ran)(ran)體(ti)系(xi)一(yi)般由(you)酸(suan)源(yuan)(脫水(shui)(shui)劑(ji)),碳(tan)(tan)源(yuan)(成(cheng)炭劑(ji))和(he)(he)氣(qi)源(yuan)(氮源(yuan)、發(fa)泡源(yuan))三個部分組成(cheng)。受熱后,由(you)酸(suan)源(yuan)放(fang)出能酯(zhi)化(hua)多(duo)元醇(chun)和(he)(he)可作(zuo)為(wei)脫水(shui)(shui)劑(ji)的(de)無(wu)機(ji)(ji)酸(suan); 溫度進(jin)一(yi)步升高,無(wu)機(ji)(ji)酸(suan)與(yu)多(duo)元醇(chun)(碳(tan)(tan)源(yuan))發(fa)生(sheng)反應(ying)生(sheng)成(cheng)酯(zhi)類(lei),并(bing)且處于粘稠的(de)熔(rong)融狀(zhuang)態。反應(ying)過程中產生(sheng)的(de)水(shui)(shui)蒸氣(qi)和(he)(he)由(you)氣(qi)源(yuan)產生(sheng)的(de)不燃(ran)(ran)(ran)性氣(qi)體(ti)使已處于熔(rong)融狀(zhuang)態的(de)體(ti)系(xi)膨脹發(fa)泡,與(yu)此(ci)同時(shi),多(duo)元醇(chun)和(he)(he)酯(zhi)脫水(shui)(shui)炭化(hua),形(xing)成(cheng)無(wu)機(ji)(ji)物(wu)及炭殘留(liu)物(wu),隨(sui)著溫度升高和(he)(he)反應(ying)的(de)進(jin)行,體(ti)系(xi)膠化(hua)和(he)(he)固化(hua),最后形(xing)成(cheng)多(duo)孔的(de)碳(tan)(tan)質(zhi)泡沫層。
無機阻燃劑主要(yao)有可(ke)(ke)(ke)膨(peng)脹(zhang)石墨、氫氧化(hua)物(wu)(wu)、紅磷(lin)(lin)或聚(ju)磷(lin)(lin)酸(suan)鹽等,一(yi)般情(qing)況(kuang)下是幾種不同無機物(wu)(wu)混(hun)合使(shi)用。在高溫下,膨(peng)脹(zhang)石墨迅速膨(peng)脹(zhang),該高聚(ju)物(wu)(wu)表面形成(cheng)(cheng)堅(jian)韌的(de)碳(tan)層(ceng),可(ke)(ke)(ke)以(yi)將(jiang)可(ke)(ke)(ke)燃物(wu)(wu)與(yu)熱源隔開;氫氧化(hua)物(wu)(wu)受熱吸收(shou)大量熱量而放出(chu)水蒸氣,稀釋可(ke)(ke)(ke)燃氣體(ti),同時生成(cheng)(cheng)耐火金(jin)屬氧化(hua)物(wu)(wu);紅磷(lin)(lin)或聚(ju)磷(lin)(lin)酸(suan)鹽燃燒生成(cheng)(cheng)聚(ju)偏(pian)磷(lin)(lin)酸(suan)玻璃體(ti),可(ke)(ke)(ke)以(yi)覆蓋在燃燒體(ti)表面形成(cheng)(cheng)保(bao)護(hu)膜,同時形成(cheng)(cheng)的(de)磷(lin)(lin)酸(suan)有很強(qiang)的(de)脫水性,可(ke)(ke)(ke)以(yi)將(jiang)聚(ju)合物(wu)(wu)碳(tan)化(hua)形成(cheng)(cheng)碳(tan)隔離層(ceng)。
綜上(shang)可以(yi)發現(xian),阻(zu)燃劑的(de)作(zuo)用可以(yi)歸納為(1)吸收燃燒所放出的(de)熱量,(2)釋放不能燃燒氣體(ti)(ti),稀釋、隔離可燃和助燃氣體(ti)(ti),(3)生產與有機物(wu)自(zi)由基其反應(ying)的(de)成(cheng)分,(4)形成(cheng)固體(ti)(ti)隔離層。
阻燃(ran)劑(ji)對于環境(jing)的危害,使(shi)(shi)得世界各國紛(fen)紛(fen)出(chu)臺(tai)相應的法(fa)律法(fa)規(gui)限制阻燃(ran)劑(ji)的使(shi)(shi)用量。目前我國出(chu)臺(tai)了《塑(su)料家具(ju)有害物質(zhi)限量標準》(GB28481-2012),對多(duo)溴(xiu)聯苯和(he)多(duo)溴(xiu)二苯醚(mi)的使(shi)(shi)用做出(chu)了每Kg不得超過1g的規(gui)定(ding)。
近年來,隨著人們對防火安全的(de)(de)重視和(he)(he)對阻(zu)燃(ran)(ran)要(yao)求的(de)(de)日益(yi)提(ti)(ti)高(gao),阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)行業得到迅猛發(fa)展。而越來越高(gao)的(de)(de)生活環境要(yao)求以及(ji)愈(yu)來愈(yu)嚴格的(de)(de)阻(zu)燃(ran)(ran)標準(zhun)和(he)(he)環保法規(gui)將是(shi)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)行業面臨的(de)(de)巨大挑戰。因此,在提(ti)(ti)高(gao)阻(zu)燃(ran)(ran)性(xing)能(neng)的(de)(de)同時(shi),開(kai)發(fa)和(he)(he)生產(chan)環境友(you)好型(xing)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji),提(ti)(ti)高(gao)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)的(de)(de)成碳性(xing),是(shi)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)行業發(fa)展的(de)(de)新思(si)路。同時(shi),推進阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)生產(chan)、使用的(de)(de)法律化和(he)(he)標準(zhun)化,也是(shi)規(gui)范(fan)阻(zu)燃(ran)(ran)劑(ji)(ji)(ji)行業的(de)(de)必要(yao)途徑。
資訊來源于 阻燃劑供應商(shang) 揚(yang)州(zhou)晨化新材(cai)料股份(fen)有(you)限公司