阻燃性
纺织品阻燃技术的研究进展
摘要：论述了纺织品阻燃的方法及阻燃机理以及纺织品阻燃技术国内外的研究现状,在此基础上对其纺织品阻燃技术的发展趋势作了预测,有助于进一步研究纺织品的阻燃性和提高纺织品的阻燃性能。
关键词：阻燃性；阻燃技术；发展现状；发展趋势
1引言
近些年来,纺织品的阻燃性日益受到人们的关心和重视。据报道，英国火灾死亡人数每年约1000人，其中由纺织品引起的火灾约占了一半。美国火灾死亡人数更多，每年约8000余人，受伤者高达15万～25万人，经济损失达4亿美元，其中床上用品、家具装饰用布和衣着用品是起火的主要原因。特别是建筑住宅火灾，纺织品着火蔓延所占的比例更大。为此,本文介绍了纺织品阻燃技术国内外发展的现状,并研究其发展趋势。
1.1阻燃技术
目前世界各国在纺织原料和产品的开发上，都把阻燃的要求放在较主要的位置，特别对欧洲、美国出口的家用纺织品，必须有阻燃的功能才能进入市场。随着人民生活水平的提高和以人为本的安防意识的增强，纺织品的阻燃性能越来越受到人们的关注。
1.1.1阻燃纺织品的开发及市场
有关数据显示，世界上阻燃聚酯纤维的产量已占聚酯纤维总产量的10%左右，而我国还不到0.3%。我国自20世纪70年代开始研制阻燃聚酯纤维，目前生产阻燃聚酯纤维的方法主要采用共聚和共混法技术，很少采用接枝法技术。开发生产的磷系聚酯阻燃纤维，可生产14.6-97.2tex不同规格的阻燃聚酯纱或长丝，具有永久的阻燃性能，可用于室内装饰、床上用品、汽车内装饰等；开发生产的磷系阻燃阳离子聚酯短纤维，也具有永久的阻燃性能，织物可常压染色，并可与阻燃腈纶或氯纶混纺纱实现同浴染色。
阻燃粘胶纤维的开发生产不及阻燃聚酯纤维，但也有几家批量生产。有的在纺丝中制得阻燃粘胶纤维，应用于针织、机织及无纺布，可制作防护服、消防服、床上用品；有的通过纳米改性纺丝工艺开发生产的含有聚硅酸复合型粘胶纤维，用于工业纺织品、防护服、装饰织物。
1.1.1.1阻燃整理方法
阻燃整理主要是在纺织品的后整理加工过程中对织物进行处理，从而使织物具有阻燃性能。织物阻燃整理工艺简单，投资少，见效快，适合开发新产品。对织物进行阻燃整理，其加工形式主要有以下几种。
(1)浸轧焙烘法，该方法是阻燃整理方法中应用最多的一种，工艺流程为：浸轧→预烘→焙烘→后处理。浸轧液中含有阻燃剂，一般适用于纤维素纤维织物的阻燃整理。
(2)浸渍烘燥法，工艺流程为：浸渍→干燥→后处理。它是将织物放在阻燃液中浸渍一定时间，取出烘干即可，阻燃效果多是不耐久的；有时阻燃整理可与染色工艺同浴进行。
(3)涂层法，它是将阻燃剂混入树脂内进行加工。根据机械设备的不同分刮刀涂层法、浇铸涂层法和压延涂层法。不同的产品采用不同的加工方法。刮刀涂层法：将混有阻燃剂的浆料用刮刀直接涂布在织物上。阻燃剂大多先制成溶液或乳液后应用。浇铸涂层法：将高聚物浇铸膜加压附着在织物上。适用于阻燃剂含量高的大型帷幕和土木工程用品。压延涂层法：将高聚物在压延机上制成薄膜，再与织物贴合，一般采用聚氯乙烯树脂、聚偏氯乙烯树脂及这类树脂的共聚物与阻燃剂的混合物，主要应用于工程帐幕的阻燃整理。
(4)有机溶剂法，用有机物将阻燃剂溶解，然后进行阻燃整理。它能使整理时间缩短，但在操作过程中必须注意溶剂的毒性和燃烧性。
(5)喷雾法，凡不能用普通设备加工的厚幕布、大型地毯等商品，都可在最后一道工序做喷雾法的阻燃整理。
1.1.1.2阻燃剂和阻燃机理
目前所用的阻燃剂大多是磷或卤素的有机物、有机物和无机物的混合物，也有使用高分子物的。品种有环状芳香族磷酸酯、羟乙基四溴双酚A(主要用于涤纶)；氯化聚丙烯、六溴环癸烷、乙二酸(五溴苯)酯、磷酸三溴苯酯-氯化石蜡、六氯环戊二烯的二聚物等(主要用于丙纶)；含增效剂的卤化物体系、有机磷化物(主要用于锦纶)；氯乙烯、偏二氯乙烯、溴乙烯、五氧化二锑(主要用于腈纶)及苯氧基磷腈、噻嗡磷酸酯(主要用于粘胶)等。国外某研究者认为，要替代纺织品背面涂层中的含溴配方，并使其具有与含溴整理剂相当的阻燃整理效率和耐久性方面存在着压力和挑战。使用聚磷酸铵可以促进炭的形成，但仅在织物背面涂覆聚磷酸铵，织物正面就没有阻燃效果。采用发泡型防火涂层，包括纳米粘土和热解二氧化硅，可促进炭的形成，但因此磷也被固定在涂层面，阻止了阻燃组分向织物正面的扩散。成炭阻燃剂是针对某种纤维而制备的，但气相体系阻燃剂则不然，它应用时并不依据纤维或纺织品的材质。对于所有的聚合物燃烧体系，释放到气相中的溴自由基可终止阻燃剂的链反应。如果阻燃剂或其组分可以挥发，不管是在火中蒸发还是发生分解，阻燃效果都可以进一步得到提高。
英国Bolton大学的研究证明，将磷酸季戊四醇酯衍生物和相对可挥发的磷酸三丁酯体
系，涂覆在棉织物背面，即使按英国法规要求，在40℃的水中进行浸泡，织物仍可通过英国BS5852 part1:1979小火引燃模拟试验标准。如果在不久的将来，溴系阻燃剂在工艺中被取代，进一步研究可挥发的磷系阻燃剂及其在气相中的作用是十分重要的。
德国联邦材料研究与测试研究所的学者阐述了磷系阻燃剂的阻燃机理。已经证实，通过合理选择含磷阻燃剂的化学结构和使用的聚合物、添加剂，绝大部分凝固相和气相的火焰都可以得到抑制。阻燃剂在凝聚相中起作用时，还会生成炭和残余物，从而减少可燃物并产生阻挡效应，这两种机理可以独立作用。在某些聚合物体系中，材料燃烧时其表面会生成玻璃状的无机薄层，但聚合物本身并不发生炭化，这说明阻挡机理起到了显著的作用。对于另外一些体系，含磷的分子被蒸发，气相机理占主导地位，即阻燃剂主要通过减少有效燃烧热而发挥阻燃作用。除了自由基捕捉机理外，也可能存在第二种机理，如稀释机理。添加了磷系阻燃剂后，至于具体是哪种阻燃机理在起作用，主要取决于聚合物自身的性质。
荷兰Eurobrom BV公司的研究者讨论了以色列ICL工业产品公司聚合阻燃剂的广泛应用。多溴阻燃剂具有优越的阻燃性能，且可减少煅烧过程中有毒燃烧物的生成。多溴阻燃剂的粒径较大，不能扩散到生命组织的细胞膜中，因此相对安全无毒。此外，它们在水中的溶解性很低，因此从材料中溶出的可能性极小，若加入到塑料中老化，溴组分也不会迁移到材料表面。
REACH法规(化学品的注册、评估和授权)中的风险评估，既包括了对化学品本身的风险评估，还涵盖了对产品下游用途的评价。在欧盟，这种评估是建立在欧洲统一物质评价系统(EUSES)计算机项目基础上的。它包括化学品对环境和人体健康影响方面的评估，是最接近“绿色”涵义的、客观的科学测试方法。过去，不含卤素的阻燃剂即被认为是绿色产品，但由于常有很多例外发生。如十溴二苯醚就是在实践中应用可持续发展理论的一个具体事例。作为阻燃剂，十溴二苯醚可用于电气和电子设备，以及纺织品单面涂层。在对其进行严格的风险评估时，共参考了508项左右的研究结果，经鉴定，认为其不具有危险性，因此其应用不受限制。
1.1.1.3阻燃织物的评测标准
纺织品由于其本身的结构特点，是引发火灾的主要材料。因此，纺织品服装、地毯、窗帘和床垫等的燃烧性能越来越受到人们的重视。一些发达国家对此都制定了相关的技术法规和标准，对纺织品服装、地毯、窗帘和床垫等的燃烧性能提出了要求，达不到所规定要求的商品将被禁止进口和出售。同时，这些发达国家以维护人身安全为由对纺织品服装提出的燃烧性能要求，往往也被用来作为阻碍他国纺织品服装进口的一种技术性手段。
(1)美国
美国早在1953年就通过了《易燃织物法案》(FFA)，在1954年和1967年又先后对其进行了修订，由美国国会颁布，并由美国消费者产品安全委员会(CPSC)强制执行。该法案主要包含了服装和室内装饰用纺织品的燃烧性技术规范，禁止进口、生产和销售具有高度易燃
性的纺织品服装。其主要的燃烧性能标准有：16CFR part1610服用织物的易燃性标准，该标准将各类织物(平布、起绒布)的易燃性能分为3级。1级：一般易燃性，规定平布火焰蔓延时间≥4s，起绒布火焰蔓延时间≥7s，此类织物适合用来制作服装；2级：中等易燃性，起绒布火焰蔓延时间为4-7s，此类织物可做服装，但须谨慎；3级：快速和剧烈燃烧，平布火焰蔓延时间≤4s，起绒布火焰蔓延时间≤4s，此类织物不可做服装，禁止进口。
16CFR part1615、16CFR part1616儿童睡衣易燃性标准，儿童睡衣的易燃性标准(0-6X 号)与儿童睡衣的易燃性标准(7-14号)分别适用于0-6X号与7-14号的儿童睡衣，包括睡衣、睡裤和类似服装，但尿布、内衣裤、婴儿服(小于9个月的)、紧身服不认为是儿童睡衣(但它们应该满足16CFR1610和16CFR1611的要求)。两项标准所规定的测试方法和易燃性能要求基本相同，对5个8.9cm×25.4cm的样本进行检测，样本的平均炭长不超过17.8cm(7英寸)，单个样本的炭长不超过25.4cm(10英寸)。此外，法规还要求在儿童睡衣的永久性标签上标明防护要求的所有条款。16CFR part1630地毯与毯表面易燃性能，8个测试样品中有7个应满足标准要求。判定单个样品是否通过检测：测试样品的烧焦部分的孔的大小≤2.54cm。
(2)日本
日本对服装类产品没有特别规定其阻燃性能要求，但对多数商业性建筑物内的地毯和窗帘等纺织品规定了阻燃性能，具体规定包含在消防法中。消防法要求在公共建筑内以及需要防火的场所中使用的窗帘和地毯类纺织品必须具有一定的阻燃性能，而且规定2m或以上的地毯必须经过日本阻燃协会的测试认证。法规还规定凡具有阻燃性能的地毯或窗帘必须要有规定的“防火签”。日本消防法对公共场所纺织品及地毯易燃性能规定主要如下。服装：损毁长度≤25.4cm，平均为17.8cm。窗帘(薄料/厚料)、幕布：续燃时间为3-5s；阻燃时间为5-20s；损毁面积为30-40cm。床上用品：非熔融面料的损毁长度＜7cm；熔融面料的接燃次数平均3次以上；填充絮料的损毁长度≤12cm，平均为10cm。家具覆盖物：损毁长度≤7cm，平均为5cm。地毯：续燃时间≤20s，损毁长度≤10cm。
(3)中国
GB17591《阻燃机织物》，该标准已由强制性标准改为推荐性标准，于2006年12月1日实施。该标准将阻燃机织物的阻燃性能分为2个级别：B1级和B2级。B1级：损毁长度≤15cm，续燃时间≤5s，阻燃时间≤5s；B2级：损毁长度≤20cm，续燃时间≤15s，阻燃时间≤10s。GB8965《阻燃防护服》，该标准只适用于劳动者从事有明火、散发火花、在熔融金属附近操作和在易燃物质并有发火危险的场所穿用的阻燃服。规定其衣料的阻燃性能为续燃时间≤5s，阻燃时间≤5s，损毁长度≤15cm，无熔融、滴落。GBXXXX-200X《公共场所阻燃制品及组件燃烧性能要求及标识》，该标准正在报批，它规定了公共场所阻燃制品及组件按阻燃性能分为两个等级：阻燃1级和阻燃2级。规定了公共场所使用的装饰墙布(毡)、窗帘、帷幕、装饰包布(毡)、床罩、家具包布必须符合的要求。阻燃1级(织物)：氧指数≥32.0；损毁长度≤15cm，续燃时间≤5s，阻燃时间≤5s；烟密度等级(SDR)≤15；烟气毒性≥12.4mg/L。阻燃2级(织物)：损毁长度≤20cm，续燃时间≤15s，阻燃时间≤15s；烟气毒
性≥6.15mg/L。
2纺织品阻燃技术国内外研究概况
2.1纺织品阻燃技术国外研究状况
阻燃技术的历史可以追溯到公元前。据年鉴记载，公元前83年，希腊人克劳迪亚斯(Claudius)在希腊港比雷埃夫斯(Piraeus)的围攻战中所用的木质碉堡是用矾溶液（铁和铝的硫酸复盐）处理的，目的是提高碉堡的阻燃性。这也许是阻燃技术在实践中的首次应用。1638年，意大利剧院采用黏土和石膏作为油漆的阻燃添加剂，对剧院的幕布（大麻和亚麻制品）进行阻燃处理。1735年，英国人怀尔德(Wyld)发表了一篇英国专利（专利号551），内容是用明矾、硼砂、硫酸亚铁等混合物使纤维素纺织品和纸浆等阻燃。这是关于阻燃剂的第一篇专利。1736年，阿弗尔德(Arfird)首次提出采用磷酸铵作为纤维素材料的阻燃整理剂。1820年，盖—吕萨克(Gay—Lussac)发现磷酸铵、氯化铵、硼砂等无机化合物对纤维素的阻燃非常有效，还发现上述某些化合物的混合体系可提高阻燃性。他的研究工作奠定了阻燃理论的基础。1913年，化学家珀金(W.H.Perkin)不仅验证了前人的工作，还提出了较耐久的织物阻燃整理技术。他将绒布先用锡酸钠浸渍，再用硫酸铵溶液处理，然后水洗、干燥、使处理过程中产生的氧化锡阻燃剂进入纤维中去。合成高分子材料的新进展开始了阻燃化学的新纪元。有资料显示，目前全世界阻燃剂需求量已超过120万吨/年，包括卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、无机阻燃剂等数百个品种。
关于阻燃剂的致癌性和毒性问题在20世纪中期纺织助剂界进行过激烈的争论，1976－1977年联合国卫生组织和国际卫生组织委托美国和西欧3家检测公司测定阻燃剂的毒性，于1979年前后共发出3份同样结论的报告。报告中指出，除了锆系和铌系阻燃剂之外，其他所有有机阻燃剂全部有致癌性，甚至连一向认为安全可靠的provatexcp(即n-羟甲基丙烯酰胺磷酸酯)也有问题。目前市场上流通的阻燃剂也是如此，不是可吸附有机卤化物，就是会释放出甲醛，都具有较大的毒性或致癌性。因此，美国国会研究在本国禁止生产阻燃纺织品和禁止阻燃纺织品进入美国市场，欧盟也明确禁用阻燃剂。
到20世纪70、80年代，纺织品阻燃技术已达到相当的水平，天然纤维织物的阻燃技术已投入使用，并考虑到阻燃效果的耐久性和环保。20世纪80年代以后，阻燃纺织品的研究开发进入活跃时期，阻燃合成纤维的研究也非常活跃，已开发出多种阻燃效果持久、阻燃性能满足各种标准的阻燃纺织品并投放市场，特别是本文要研究的芳纶1313，阻燃作用持久，耐洗涤，对人体和环境的危害相对较小。
2.2我国纺织品阻燃技术的研究现状
我国从20世纪60年代起就开展了纺织品阻燃技术的研究，首先是从纯棉阻燃织物不耐
洗着手。60年代开始研制耐洗的纯棉阻燃织物。70年代，随着合成技术的发展，纺织品品种从纯棉纺织品扩大到混纺纤维、合成纤维织品，纺织品的阻燃也从纯棉纺织品的阻燃，进入难度更大的混纺和合成纤维的阻燃剂。80年代以来，我国对纺织品阻燃研究进入了新的发展阶段，开发了许多适合于纯棉及化纤织物的阻燃剂及阻燃处理技术，更重要的是逐渐开发了耐久性阻燃的合成纤维，比如芳纶，现时芳纶的混纺纺织品是研究的重点课题。
一些发达国家早已对纺织品的阻燃制定了较系统的法规，我国也相继推出了不少阻燃规定和防火规范，如1998年我国颁布了国家标准《阻燃防护服》，1998年颁布实施了《消防法》；根据国家工程建筑消防技术标准的规定，公共场所室内装修、装饰应当使用不燃或难燃材料，从而使阻燃防护材料的应用有了法律保证。
现在阻燃织物用品主要用于工作服、火车、汽车、飞机和船舶内部的纺织品以及旅馆、饭店、影院、高层建筑和一些公共场所及家庭用装饰布。据专家预测，我国冶金和消防部门年需阻燃工作服40万套，水电、核工业、地矿等部门需要阻燃服300万套，预计为其配套的阻燃剂年需万吨以上。目前，我国在耐高温防护服纤维材料500吨，还有电力、化工、森林等部门，是一个较大的市场容量。如国家实施强制推广，阻燃纺织产品市场前景良好。同时，非织造布类的耐热阻燃纤维材料发展速度更快。业内人士指出，在市场开发的同时，对耐热防护织物的评价，防护织物的标准制定，都要求从纤维素材、功能、设计及生产技术等角度去追求高品质化。面向21世纪研发新一代耐热难燃的纤维材料，将是重要的科研项目，因此防护纺织品会是一个相对发展快、有市场前景的增长型产业。随着经济发展和国家法制的健全，阻燃纺织品在我国具有广阔的市场前景，所以假如能在耐高温阻燃功能相仿的前提下，选用合适的纤维进行适当比例的混纺，从而降低成本，这无疑将会得到巨大的经济效益。
随着经济的发展及人民生活水平的提高，人们对阻燃纺织品的要求更加迫切。阻燃产品推广很快，现已被广泛应用于高层建筑、宾馆、医院、以及飞机、轮船和汽车的内部装修。由于当前火灾不断发生，给国家和人民的生命安全造成巨大的损失，为减少火灾发生及减低火灾危害，阻燃系列产品的开发被提到日程，同时我国也正在制定强制性使用阻燃纺织品的法律法规和相应的措施。
3阻燃纺织品的发展趋势
英国Chemtura公司的David Buszard先生讨论了阻燃剂的可持续发展问题。他指出，阻燃剂的可持续发展必须平衡以下三大需求的关系:一是社会需求(社会目标)，二是稀缺资源的有效管理(经济目标)，三是减少生态系统负担的需要(环境目标)。并总结了如下五原则:一是资源的最优化利用；二是确保采取一切合理的措施，防止对人类健康和环境造成危害；三是在道德行为方面具有良好的实践性；四是尊重文化和个体的权利；五是以最高的标准管理企业，最大程度地承担社会责任。
3.1加强阻燃纤维的开发研究
阻燃纤维在服用纺织品、室内装饰织物、交通运输、防护及工业用纺织品方面具有广泛的应用。对于阻燃纤维而言，不仅考虑其阻燃性能，同时还应兼顾可纺性能和热湿舒适性能。从环境保护、人类安全和阻燃效率的角度出发，开发无卤、高效、低烟、低毒的环境友好型阻燃纤维是未来的发展趋势。
3.2加强阻燃纺织品多功能化的研究
目前，多数阻燃纤维或织物仅具有阻燃功能，不能满足某些部门的特殊要求，如阻燃拒水、阻燃拒油、阻燃抗静电等。在冶金、林业、化工、石油及消防等部门的阻燃防护服需求很大，除了阻燃外，还需要防水、拒油、抗静电等多种功能。因此，开发阻燃多功能产品势在必行。
3.3开发新型环保的阻燃剂
阻燃剂科学是一门新兴的学科，但随着工业技术发展的不断进步，国内外对阻燃剂工业的需要和要求已经越来越高，开发高效、无毒、对材料性能影响小的阻燃剂是今后发展的趋势。如反应型阻燃剂的开发以及具有良好的相容性的添加型阻燃剂的开发。开发具有协同效应的阻燃剂，如磷、氮、溴在分子或分子间的结合。纺织品的使用是构成火灾威胁的重要因素之一，而采用阻燃的方法对纺织品进行处理，是降低火灾危险性的重要措施。结合纺织品阻燃要求，开发和生产低毒、低烟、性能优异的环保型阻燃纺织品，可从根本上预防纺织品的火灾威胁，给人民生命财产安全提供安全保证。
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塑料阻燃性深度总结
塑料阻燃性深度总结 原著：SERGEI V. L EVCHIK 1.1 引言 1.2 聚合物燃烧与测试 1.2.1 可燃性的实验室测试 1、Flammability of polymers is assessed primarily through ignitability, flame spread, and heat release。 聚合物的燃烧性主要从易燃性、火焰传播性、释热性三个方面进行评估。 2、Numerous flammability tests are known and are performed either on representative samples or on an assemble d product. Tests can be small, intermediate, or full scale。 许多可燃性测试可用试样或最终产品进行，在规模上分为小型、中型及大型测试。 3、A V-0 classification is given to material that is extinguished in less than 10 s after any flame application. The mean combustion time for the five specimens tested (10 flame applications) should not exceed 5 s, and no combustible drips can be observed. A V-1 classification is received by a sample with maximum combustion time < 50 s and mean combustion time for five specimens < 25 s. No combustible drips should be observed. The sample is classified V-2 if it satisfies the combustion time criteria of V-1 but flammable drips igniting the cotton are allowed。 UL94V0级评定标准：每次点燃后10s内即发生自熄，5个试样（10次点燃）的平均燃烧时间不超过5s，无具有引燃性的熔融滴落。V-1级评定标准：试样最长的燃烧时间小于30s，平均燃烧时间小于25s，无具有引燃性的熔融滴落。V-2级评定标准：符合V-1级标准的燃烧时间限制，允许具有引燃性的熔融滴落。 4、The LOI test does not represent a real fire scenario, but it is good as a screening tool because it gives a numerical value instead of a discrete classification (e.g., V-0, V-1, V-2). 虽然LOI法仅能测试实验室条件而非真实火情下材料的易燃性，但其可提供较详实的数据而非不连贯的等级划分(例如, V-0, V-1, V-2)。 5、The cone calorimeter test is a bench-scale (medium-sized) test developed at NIST which quickly gained popularity in the academic community as well as for standardization purposes (e.g., ISO 5660-1, ASTM E-1354). It is also used as a tool for fire protection engineering because it allows prediction of large-scale test results. A cone calorimeter measures consumption of oxygen from a burning sample 100 ×100 mm in area and up to 50 mm thick. The heat release is calculated from the oxygen consumption data. 锥形量热仪测试法是美国国家标准及技术研究院（NIST）制定与规范的一个中等规模实验室测试法，它很快得到了学术界的普遍认可，并为其制定了相关标准(例如 ISO 5660-1,
塑胶件阻燃测试方法和标准
塑胶件阻燃测试方法和 标准 Revised as of 23 November 2020
等级代表 HB 水平燃烧 (Horizontal Burn) ，仅有一个等级可能。 V 垂直燃烧 (Vertical Burn) ，有 3 个等级： V-0 是最高， V-1 较低，然后是 V-2 。 5V 垂直燃烧 (Vertical Burn) ，使用大型 125mm 火焰，有 1 个或 2 个等级 5V-A 或5V-B 。 VTM 垂直薄材料 (Vertical Thin Material) ，和 V 等级之可能性类型相同，但在 V 后面加 TM 。 测试有 3 个主要的层级： 1. 20mm 火焰，判定结果 HB 、 V-0 、 V-1 或 V-2 的等级 2. 125mm 火焰，判定结果 5V-A 或 5V-B 的等级 3. 20mm 火焰针对薄材料，判定结果 VTM-0 、 VTM-1 或 VTM-2 的等级 任何材料针对 V-0 、 V-1 或 V-2 等级的可能性之起始点都是开始于 20mm 火焰的测试。所有的三个等级基于该单一个测试。等级是视测试结果而定；针对这些等级的各别并没有独立的测试。 V 等级需要 5 个样品， HB 只需要 3 个。当开始以 V 测试但若材料在前 2 个样品显示出不良特性时可以使用所剩下的第 3 个样品转换测试到 HB 。 当材料测试成为 V-0 时，该材料可以接着用 125mm 火焰测试看看 5V-A 或 5V-B等级之可能性。但是仅有在该材料通过 V-0 等级时才可以施行该 VTM 测试。 若材料很薄，则不能依任何 V 等级测试之，因为材料在火焰的热度中会 " 飘动 " 该材料应该被当成一个薄材料以 VTM 测试程序来测试。同样地，仅有在该材料没通过或无法依据 V 测试程序适当地测试时才可以施行该 VTM 测试。 耐燃等级— UL 颁布
常用保温材料与阻燃材料
EPS板 EPS板(可发性聚苯乙烯板)具有质轻、价廉、导热率低、吸水性小、电绝缘性能好、隔音、防震、防潮、成型工艺简单等优点,因而被广泛用作建筑、船舶、汽车、火车、冷藏、冷冻等保温绝热、隔音、抗震材料。 EPS板(又称苯板)是可发性聚苯乙烯板的简称。由可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后在模具中加热成型而制得的具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料板材。是由原料经过预发、熟化、成型、烘干和切割等制成。它既可制成不同密度、不同形状的泡沫制品，又可以生产出各种不同厚度的泡沫板材。广泛用于建筑、保温、包装、冷冻、日用品，工业铸造等领域。也可用于展示会场、商品橱、广告招牌及玩具之制造。为适应国家建筑节能要求主要应用于墙体外墙外保温、外墙内保温、地暖。 应用：又称苯板，广泛用于建筑、保温、包装、冷冻、日用品，工业铸造等领域。也可用于展示会场、商品橱、广告招牌及玩具之制造。为适应国家建筑节能要求主要应用于墙体外墙外保温、外墙内保温、地暖。EPS板保温体系是由特种聚合胶泥、EPS板，耐碱玻璃纤维网格布料和饰面材料组成。集保温、防水、防火，装饰功能为一体的新型建筑构造体系。该技术将保温材料置于建筑物外墙外侧，不占用室内空间，保温效果明显，便于设计建筑外形。
保温机理：EPS泡沫是一种热塑性材料，每立方米体积内含有300-600万个独立密闭气泡，内含空气的体积为98%以上，由于空气的热传导性很小，且又被封闭于泡沫塑料中而不能对流，所以EPS是一种隔热保温性能非常优良的材料。 挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS) 与EPS板相比，该产品具有以下两个突出特点：⑴密度和机械强度高；⑵长期吸水率低。不足之处是不易粘贴，且价格高。 执行标准：GB/《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)》 主要特点：(1) 具有特有的微细闭孔蜂窝状结构，与EPS板相比，具有密度大、压缩性能高、导热系数小、吸水率低、水蒸气渗透系数小等特点。在长期高湿度或浸水环境下，XPS 板仍能保持其优良的保温性能，在各种常用保温材料中，是目前唯一能在70%相对湿度下两年后热阻保留率仍在80%以上的保温材料。 (2) 由于XPS板长期吸水率低，特别适用于倒置式屋面和空调风管。 (3) 还具有很好的耐冻融性能及较好的抗压缩蠕变性能。 硬质聚氨酯泡沫塑料(PUR) 性能特点：⑴导热系数小。在至今已有的保温材料中，该产品的导热系数是最低的；⑵使用温度较高；⑶抗压强度较高；⑷化学稳定性好，耐酸碱。 执行标准：QB/T3806-1999《建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫塑料》 主要特点及设计选用要点 (1) 使用温度高，一般可达100℃，添加耐温辅料后，使用温度可达120℃。 (2) 聚氨酯中发泡剂会因扩散作用不断与环境中的空气进行置换，致使导热系数随时间而逐渐增大。为了克服这一缺点，可采用压型钢板等不透气材料做面层将其密封，以限制或减缓这种置换作用。 (3) 现场喷涂聚氨酯泡沫塑料使用温度高，压缩性能高，施工简便，较EPS板更适于屋面保温。 (4) 用于管道（尤其是地下直埋管道）和屋面保温时，应采取可靠的防水、防潮措施。同时应考虑导热系数会随时间而增大，尽量采用密封材料作保护层。 (5) 由于使用温度较高，多用于供暖管道保温。
塑胶材料防火等级
电脑的很多配件都会使用到塑胶材料，一些工厂使用等级较低的材料，会给使用带来隐患．下面对于材料的防火等级给予简单的说明和解释： 区别可燃材料，阻燃材料： 使用长约127mm、宽与厚分别为12.7mm的板状试片（测试材料样本），保持水平，一端接触火焰，接触20秒后，拿开，测定直到火焰消失的时间，超过180秒仍不熄灭的，视为可燃性。 火焰消失后，测定试片的燃烧长度，长度在25mm以下为：不燃性，超过25mm而不到100mm 者为：自消性． 测定方法要点： 94HB-----水平燃烧法，着火时间：30秒 94V-0-------垂直燃烧法，平均5mm，最大不超过10秒，光辉消失，30秒以内落下物不能使棉着火 94V-1------垂直燃烧法，平均25秒，最大不超过30秒，光辉消失，60秒以内落下物不能使棉着火 94V-2------垂直燃烧法，平均25秒，最大不超过30秒，光辉消失，60秒以内落下物能使棉着火 因此，防火材料按照防火等级从低到高分为： 94-hb 几乎不防火 94-v2 火焰30秒会滴下，有火焰 94-v2 火焰30秒会滴下，但不会点燃棉花，会自灭 94-v1 在30秒会滴下，不产生火焰 94-v0 火焰15秒不助燃，会自灭 可燃性UL94等级是应用最广泛的塑料、漆膜材料可燃性能标准。它用来评价材料在被点燃后熄灭的能力。根据燃烧速度、燃烧时间、抗滴能力以及滴珠是否燃烧可有多种评判方法。每种被测材料根据颜色或厚度都可以得到许多值。当选定某个产品的材料时，其UL等级应满足塑料零件壁部分的厚度要求。UL等级应与厚度值一起报告，只报告UL等级而没有厚度是不够的。 阻燃等级由HB，V-2，V-1向V-0逐级递增： HB：UL94标准中最底的阻燃等级。要求对于3到13 毫米厚的样品，燃烧速度小于40毫米每分钟；小于3毫米厚的样品，燃烧速度小于70毫米每分钟；或者在100毫米的标志前熄灭。 V-2：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下（会引燃下方30CM处的药棉）。 V-1：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物掉下（不会引燃下方30CM处的药棉）。 V-0：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下（不会引燃下方30CM处的药棉）。
防火涂料的防火(阻燃)原理.doc
1.防火涂料本身其有难燃或不燃性，使被保护的可燃基材不直接与空气接触而延迟基材着火燃烧； 2.防火涂料遇火受热分解出不燃性的惰性气体，冲淡被保护基材受热分解出的易燃气体和空气中的氧，抑制燃烧； 3.防火涂料遇热能生成减缓及终止燃烧连锁反应的自由基； 4.防火涂料遇热膨胀，形成隔热、隔氧的膨胀炭层，阻止基材着火燃烧。 目前广泛采用的膨胀型防火涂料的主要作用机理即是形成膨胀炭层，阻止热量传递。膨胀型防火涂料中通常含有：1.脱水剂（酸源),一般指无机酸或能在燃烧加热时原位生成酸的物质，如磷酸、硫酸、硼酸及磷酸酯等物质；2.成炭剂（碳源），一般指多碳的多元醇化合物，如季戊四醇以及乙二醇和酚醛树脂等； 3.发泡剂（气源），一般指含氮的多碳化合物，如尿素、双氰胺、聚酰胺、脲醛树脂等。从机理上讲，膨胀炭层的形成一般要经过以下过程：酸源受热放出无机酸，多元醇酯化，进而脱水炭化，反应生成的水蒸气及一些不燃性气体使炭层膨胀，最终形成一层多微孔的炭层，这个过程如图所示。 依据传热学理论，固体材料的主要传热方式为热传导，热传导服从于傅里叶定律，即在不均匀温度场中，由于导热所形成的某地点的热流密度正比于该时刻同一地点的温度梯度，若将基材表面的炭层看成一维温度场，导热方程式见式。
假设炭层两面的温度分别为Tl（与炭层接触的燃烧区域热气体的温度）和Tz （与炭层接触的基材表面温度）。 可见，通过炭层的热通量在Tl、T2确定后，主要由炭层的厚度L和炭层的热导率决定。热导率表示物质的导热能力，它主要受物质本身的性质、结构等影响。对于某一特定材料，结构堆积越紧密，越有利于接触式导热，因而热导率越大，对于内部布满均匀气孔的物质，由于气体的热导率很小，热导率明显降低，一般膨胀涂层的热导率约为1.163104～8.14×104W（m℃),与空气的热导率比较接近；而炭层遇热膨胀炭化时，L变化几十倍甚至上百倍，正是由于炭层的厚度增加及热导率明显下降使得最后通过膨胀炭层传递基材的热量下降为原传递热量的几十分之一至上百分之一，表现出良好的隔热性能。
阻燃性
阻燃性 百科名片 阻燃性 英文标准译名：flame retardance，物质具有的或材料经处理后具有的明显推迟火焰蔓延的性质。这在材料使用范围选择上起指导作用，特别用于建材、船舶，车辆，家电上的材料要求阻燃性高。目前评价阻燃性方法很多，如氧指数测定法、水平或垂直燃烧试验法等。 目录[隐藏] 阻燃性测试 阻燃技术 评价标准 相关产品 阻燃性工程塑料 优质阻燃性材料 塑料添加剂对制品阻燃性的影响 阻燃性测试 阻燃技术 评价标准 相关产品 阻燃性工程塑料 优质阻燃性材料 塑料添加剂对制品阻燃性的影响 [编辑本段] 阻燃性测试 服装
US CPSC 16 CFR PART 1610 衣用纺织品阻燃性标准—16 CFR 1610，适用于成人和儿童服装。通过提供美国国家标准以对服装和纺织品的阻燃性测试和评级，阻止任何危险的易燃纺织品的使用，其目的在于减少伤害和危害生命的危险。 FMVSS 302 美国联邦汽车安全内部材料的阻燃性标准。其适用于各种汽车如轿车、多功能车、卡车和客车等的任何组件如坐垫、靠背、窗帘等。 儿童睡衣- 16 CFR Part 1615/1616 1996年9月16日美国消费品安全委员会（CPSC）发布了儿童睡衣阻燃性标准（16 CFR Part 1615/1616）的修订本。该法规对婴儿和儿童睡衣作出了严格的要求。其适用于儿童睡衣，例如便装（nightgowns）、宽松睡衣（pajamas）和长袍（r obe）等等，其穿着以睡觉或和睡觉有关的活 相关报告 动为目的。 美国加利福尼亚州家具阻燃性法规(California Flammability Law) 美国加利福尼亚州要求所有家用纺织品的填充物必须阻燃，此类产品须贴“阻燃”（flame resistant）,“延缓燃烧”（flame retardant）和/或类似词句的标签，且必须按加利福尼亚州家具阻燃性法规通过测试。 该法规适用于: 装软垫的家具（upholstered furniture）包括坐垫. 大于26英寸的枕头 床垫 英国家具防火安全法规(UK Furniture & Furnishings (Fire) (Safety) Regulati ons) 英国家具防火安全法规要求所有进口到英国的家用装软垫的家具、家具和其他装软垫的产品必须达到阻燃要求，此类产品包括： 室内和其他居住（包括篷车）等私人用途的家具，例如沙发、床、儿童家具、坐垫、
ISO国际阻燃、防火测试标准
ISO国际阻燃、防火测试标准 ISO 340:2004: 传送带－燃烧性能－要求和测试方法 ISO 340:2004: Conveyor belts - Laboratory scale flammability characteristics - Requirements and test method Abstract 摘要 ISO 340:2004 specifies a method for assessing, on a small scale, the reaction of a conveyor belt to an ignition flame source. It is applicable to conveyor belts having a textile carcass as well as steel cord conveyor belts. ISO 834-1: 阻燃测试－建筑材料－第1部分：一般要求 ISO 834-1: Fire-Resistance Tests - Elements of Building Construction - Part 1: General Requirements Corrigenda, Amendments and other parts -ISO/TR 834-2:2009 -ISO/TR 834-3:1994 -ISO 834-4:2000 -ISO 834-5:2000 -ISO 834-6:2000 -ISO 834-7:2000 -ISO 834-8:2002 -ISO 834-9:2003 ISO 871:2006 塑料使用热炉点燃温度的测定 ISO 871: plastics test standard includes information about the determination of ignition temperature using a hot-air furnace
阻燃材料
1.高分子材料燃烧过程 5个阶段：加热、分解、着火、燃烧、火焰传播。 加热——外部对材料加热，使温度升高。 分解——聚合物材料升温到分解温度，产生下列物质：可燃性气体（甲烷、乙烷、乙烯、甲醛、丙酮和一氧化碳等）；不燃性气体（二氧化碳、氯化氢、溴化氢等）；液体（部分分解的聚合物等）；固体（炭化物等）；固体微粒（烟）。 着火——有足够的氧气或氧化剂，可燃性气体浓度达到爆炸下限时，材料着火，也就是燃烧的开始。 燃烧——燃烧一开始，就放出热量，使气相、液相和固相温度升高，燃烧持续下去。 火焰传播——燃烧开始后，有足够的热量足以使邻接部分升温达到燃烧的程度，那么火焰就能够传播。 2.材料三大阻燃机理，详细说明卤系阻燃剂及卤-锑系统阻燃机理 （1）a 气相阻燃机理：一方面，阻燃剂被加热到高温产生自由基终止阻燃，另一方面，阻燃剂产生不可燃气（水等）阻燃 b 凝聚相阻燃机理：在凝聚相中延缓或中断固态物质产生可燃气体的分解反应 c 中断热交换机理：某些阻燃剂在高温下熔融或分解，或使固体聚合物熔融吸收热量 （2）卤系阻燃剂阻燃机理： 卤系阻燃剂的阻燃作用主要在气相中进行。其主要原因是卤系阻燃剂受热分解能生成HX，而HX能捕获传递燃烧链式反应的活性自由基(如HO·、O·、H·），生成活性较低的卤自由基，致使燃烧减缓或中止。（以溴为例） RBr →Br·+R· Br·+R`CH3→ HBr+R`CH2· HBr+H·→H2+Br· HBr+O·→HO·+Br· HBr+HO·→H2O+Br· HBr为密度大的气体，又难燃，它不仅能稀释空气中的氧，且能覆盖于材料表面，排代空气，致使材料的燃烧速度降低或自熄。 （3）卤—锑系统协同阻燃机理 首先是Sb2O3 与卤化氢反应生成卤氧化物，进而生成卤化锑。 其协同作用的反应历程如下： Sb2O3 +HX→2SbOX+H2O 5SbOX（S）→Sb4O5X2（S）+SbX3 (g)↑ 4Sb4O5X2→5Sb2O4X（g）+SbX3 (g)↑ 3Sb2O4X→Sb2O3X（s）+SbX3 (g)↑ 随着温度的升高，卤氧化锑在245~565°C范围内发生分解反应生成三卤化锑，其在气相中发挥阻隔氧的作用。此外，卤氧化锑的脱水作用及分解出的卤素游离基还具有捕捉自由基的效用。 3. 无机磷系阻燃剂中微胶囊化红磷优点，并举例说明它的应用 微胶囊化红磷系在红磷表面包覆一层或几层保护膜形成的。 （1）微胶囊红磷的优点：
材料的阻燃特性
2-2-3．材料地阻燃特性 1．常用在塑料制品中地两类阻燃剂 1）卤素＋锑 卤素包括一下材料；氟，氯，溴，碘，其中常用地材料为溴化物，因为其比较廉价而且效果非常好.锑作为配合剂时必不可少地，锑增强了阻燃剂地效果，常用这种阻燃剂地塑料材料是ABS和PS等. 2）磷＋氮 其中氮是作为磷地配合剂，常用这种阻燃剂地塑料材料是PC和PPO等材料. 2．阻燃剂地划分标准 我们在设计中比较关心这个问题，我们常见地划分方法主要有以下三种方法： 其一，GB/T 2406-93《塑料燃烧性能实验方法氧指数法》，其中氧指数是在规定条件下 试样在氧、氮混合气体中维持平稳燃烧所需地最低氧气浓度，以氧所占地体积百分比来表示. 其二，GB/T 4610-84《塑料燃烧性能实验方法点着温度地测定》，点着温度是在规定地实验条件下，从材料中分解出地可燃气体，经外火焰点燃并燃烧一定时间地最低温度，它地试样是粒度为0.5-1.0mm地颗粒塑料. 其三，美国专业协会地UL 94燃烧标准，目前被广泛地引用，我们主要用这种方法来衡量材料地燃烧性能，他是将试样水平和垂直放置，用本生灯点燃，观察试样燃烧速度、自熄和滴落物，依阻燃性提高地顺序：94HB（水平），94V-2，94V-1，94V-0，94V-5V A，94V-5VB（均为垂直）.大部分地工程用热塑性塑料均不用添加阻燃剂就可以通过HB级地测试，下面是UL 94 垂直燃烧实验常用地部分表格： 图 2－1 对于重量超过18kg地移动设备和所有地固定设备，如果采用防火等级为5V地材料同时 通过上面地说明，可以知道防火等级是与材料厚度有密切关系地，不能简单地描述某种材料是何种防火等级地材料，必须与厚度挂钩才能确定其地防火等级.
各国不同的防火阻燃性纺织品的评价标准
各国不同的防火阻燃性纺织品的评价标准 绝大部分的纺织材料是可燃的，即使通过阻燃技术处理也难以阻止纤维在火焰中燃烧。但通过阻燃处理的纺织品会不同程度地降低燃烧速度或离开火源后能够迅速停止燃烧，因此阻燃是一个相对的概念。 在人们日常生活中，各种火险隐患无所不在。为了减少由于纺织品易燃引起的火灾事故，减少由此造成的对人一辈子命和财产安全的危害，纺织品燃烧性能的测试受到了世界各国的高度关注。 针对纺织品的不同用途，世界各国制定的阻燃法规也已由飞机内饰纺织材料、地毯和建筑装潢材料逐步扩大到睡衣、家具沙发套、床垫和室内装饰物等。英国、美国、日本等国家还以法律形式规定：妇女、儿童、老年人、残疾人的服装以及睡衣必须是具有阻燃功能的，且须在产品上标明。中国在这方面的立法和标准化工作也在持续加大力度。 评判标准 另一种是通过测定样品的氧指数(也称极限氧指数)来进行评判。面料燃烧都需要氧气，氧指数LOI是样品燃烧所需氧气量的表述，故通过测定氧指数即可判定面料的阻燃性能。氧指数越高则讲明坚持燃烧所需的氧气浓度越高，即表示越难燃烧。该指数可用样品在氮、氧混合气体中保持烛状燃烧所需氧气的最小体积百分数来表示。从理论上讲，纺织材料的氧指数只要大于21%(自然界空气中氧气的体积浓度)，其在空气中就有自熄性。按照氧指数的大小，通常将纺织品分为易燃(LOI<20%)、可燃(L
OI＝20%～26%)、难燃(LOI＝26%～34%)和不燃(LOI>35%)四个等级。事实上，几乎所有常规纺织材料(纤维)都属易燃或可燃的范畴。 测试方法 纺织品燃烧测试方法因原理、设备和目的的不同而呈多样性。各种测试方法的测试结果之间难以相互比较，实验结果仅能在一定程度上讲明试样燃烧性能的优劣。燃烧实验方法要紧用来测试试样的燃烧广度(炭化面积和损毁长度)、续燃时刻和阴燃时刻。 按照试样与火焰的相对位置，可分为垂直法、倾斜法和水平法。国际上对纺织材料的燃烧性能测试方法的标准化差不多相当全面和完善，包括ISO、ASTM、BS、JIS在内的国际和国外先进标准都各自有10余项有关的测试方法标准，中国也已制订并实施了10多项不同的测试方法标准，如：GB/T5454-1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》、GB/T5455-1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》、GB/TF5456-1997《纺织品燃烧性能试验垂直方向火焰蔓延性能的测定》等。 中国目前关于服装阻燃性能的测试要紧采纳GB/T5455-1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》。其原理是将一定尺寸的试样垂直置于规定的燃烧试验箱中，用规定的火源点燃12秒，除去火源后测定试样的续燃时刻和阴燃时刻，阴燃停止后，按规定的方法测出损毁长度。该方法可用于服用织物、装饰织物、帐篷织物等的阻燃性能测定。中国的纺织品阻燃性能评判方法是以织物的燃烧速率为要紧依据的，只有符合标准要求的纺织产品才能被视为阻燃产品。
阻燃性测试
阻燃性测试 阻燃性测试，就是被测物推迟火焰延续、蔓延、扩散等能力的试验方法。经过多年的发展，阻燃性测试已经形成多种标准，成为相关业界非常重点的检测项目。 重点术语 ·易燃性——在规定的实验条件下，材料或制品进行有焰燃烧的能力·不燃性——在规定的实验条件下，材料不能进行有焰燃烧的能力。·阻燃性——材料所具有的减慢，终止或防止有焰燃烧的特性机理模式·凝固相阻燃——阻燃剂在聚合物的表面能够形成一层碳化层； ·气相阻燃——释出惰性气体，干扰燃烧链； ·物理效应——能够形成一种低热传导率的保护层。途径 ·以物理方法添加阻燃剂，这种方法成本较低，很快可以实现，但容易对环境和人体造成负面影响，通常受到各国环保指令的限制。（RoHS 对溴类阻燃剂的限制：欧盟RoHS指令2002/95/EC规定在2006年7月1日起新投放欧盟市场的电子电气设备中的PBB、PBDE的最高限量为1000ppm，2005/717/EC的指令中十溴联苯醚可获得豁免） ·对材料进行阻燃改性。 ·设计新的高聚物分子结构，使之具有本质高阻燃性，这种是最彻底的方法。 性能评价 按照现行国际标准或特殊规定（采购商制定）进行一些列的试验，测试下述参数，以评定材料的阻燃性： （1）点燃性和可燃性：即被引燃的难易程度；
（2）火焰传播速度：即火焰沿材料表面的蔓延速度； （3）耐火性：即火穿透材料构件的速度； （4）释放速度（HRR）：即材料燃烧时放出的热量和放出的速度；（5）自熄的难易程度； （6）生烟性：包括生烟量、烟的释放速度及烟的组成； （7）有毒气体的生成：包括气体量、释放速度及组成。 制定标准的机构 所有主流的阻燃性测试，都是根据标准法规进行，而制定这些标准法规的机构分别是： UL美国保险业实验室（Underwriters Laboratories Inc） IEC 国际电工委员会 ASTM 美国材料和实验协会 EN 欧洲标准化委员会 FMVSS 美国联邦汽车安全标准 SAE 美国动力机械工程师协会 ISO 国际标准化组织 GB 国家标准化管理委员会 方法和标准 所有阻燃性测试的方法在相应的标准内均由阐述。测试者应该按照测试物的类型，以及根据出口地的要求选择合适的法规标准进行测试。如果采购商和当地政府的均有要求，则按照高的标准进行测试。 塑料类 1. 塑料可燃性的试验方法与标准（UL94可燃性试验） 2. 塑料极限氧指数的测定
阻燃材料
《阻燃材料》 结业论文 题目聚酰胺6/黏土纳米复合材料阻燃性能研究 学院化学与材料工程学院 年级13级专业安全工程 班级1507131 学号150713108 学生姓名刘杰锋 任课教师李爱英职称副教授 论文提交日期2016.7.8 聚酰胺6/黏土纳米复合材料阻燃性能研究
摘要 本文对聚酰胺6/黏土纳米复合材料的阻燃性能研究进展进行了综述。首先阐述了聚酰胺6/黏土纳米复合材料的阻燃机理,然后结合相关的实验结果分析了各种因素对聚酰胺6/黏土纳米复合材料阻燃性能的影响;最后结合聚酰胺6/黏土纳米复合材料的研究现状,展望了未来的研究趋势。 关键词：聚酰胺6 黏土纳米复合材料阻燃性能研究进展 1.引言 聚酰胺(PA)居五大通用工程塑料之首,具有力学性能高、熔点高、耐磨、耐化学性能好等特点,因而被广泛应用于日常生活和工业领域中。聚酰胺6(PA 6)的耐热性能不够好,热裂解温度以及燃烧温度都在400℃左右,它的极限氧指数在21%～22%之间,在实际应用中潜在的火灾危险大[1]。随着电子、电气、通讯和家电业的高速发展,对尼龙的需求也越来越大,其阻燃性能成为一个至关重要的因素。因此,聚酰胺阻燃高分子材料的研究显得尤为迫切。聚酰胺的阻燃改性主要是通过加入阻燃剂来实现。纳米材料的兴起,推动了阻燃高分子材料的发展。科学家发现,利用插层法制备的聚酰胺/黏土纳米复合材料具有一定的自熄性。与传统阻燃材料相比,该种纳米复合材料中只要添加少量纳米分散的黏土便能显著提高聚合物材料的阻燃性[2]。更为重要的是在提高材料阻燃性能的同时,不会降低材料的机械和加工性能,甚至还会改善某些性能;燃烧过程中也不会产生有毒气体,并具有用量少、成本低、环保、阻燃效能高,成为高分子阻燃材料研究的重点。 2.PA 6/黏土纳米复合材料的阻燃机理 黏土加入PA6基体中能够显著地降低复合材料的热释放速率峰值(PHRR},从而表
阻燃材料
阻燃材料
阻燃材料 1简介 材料的耐燃性通常以其氧指数(OI)来划分。氧指数在22%～27%的为难燃材料，高于27%为高难燃材料。二者统称防火阻燃材料。防火阻燃材料是一种保护材料，它是能够阻止燃烧而自己并不容易燃烧的材料，有固体的如说水泥、钢材、玻璃等材料；有液态的，也简称为阻燃剂，在需防火墙体等各种材料表面上如果涂上阻燃剂，它能保证在起火的时候不被烧着，也不会使得燃烧范围加剧、扩大。 2阻燃机理 2．1凝聚相阻燃机理 这是指在凝聚相中通过延缓或中断固相材料的分解与可燃性气体的产生而达到阻止燃烧的目的。下面几种情况均属于凝聚相阻燃。a)阻燃剂在固相延缓或阻止聚合物的热分解，这种热分解可产生可燃性气体以及维持链式反应进行的自由基。 b)在被阻燃固态物质中加入大量的无机填料，此类填料热容较大。在受热时这类填料可以起到蓄热和导热的作用，因而使被阻燃物不易达到热分解温度。 C) 在高温情况下阻燃剂先于被阻燃材料受热分解，吸收大量的热量，防止被阻燃物质温度升高。工业上大量使用的氢氧化铝及氢氧化镁均
属于此类阻燃材料。 d)加有阻燃剂的聚合物在燃烧时其表面生成很厚的多孔炭层，该层可以起到隔热、隔空气的作用，同时可以阻止可燃性气体进入燃烧气相中，中断燃烧反应的进行。膨胀型阻燃剂是最为典型的此类阻燃材料。2．2气相阻燃机理 气相阻燃是指在燃烧气相环境中进行的阻燃反应，该类型阻燃材料在气相环境中发挥中断或延缓可燃性气体链式燃烧反应的作用。下述几种情况的阻燃效果均发生于气相阶段。 a)阻燃剂受热后产生能够捕捉促进燃烧反应链增长的自由基。广泛使用的卤系阻燃剂即为典型的该类阻燃剂。 b)阻燃剂受热生成能促进自由基结合以终止链或燃烧反应的微粒子。 C) 阻燃剂受热分解能释放出大量的惰性气体，从而稀释空气中氧气和由聚合物分解生成的气态可燃性物质的浓度，并带走部分热量，降低可燃气体的温度，致使燃烧终止。 d)阻燃剂受热释放出高密度的蒸气，此蒸气覆盖于可燃性气体上，隔绝其与空气中氧的接触，从而使燃烧窒息。 2．3．中断热交换阻燃机理 这是指将聚合物燃烧产生的部分热量带走而降低被阻燃材料的吸热量，致使被阻燃材料不能维持热分解温度，不能持续提供燃烧赖以
阻燃性工程塑料
阻燃性工程塑料 随着高分子合成以及加工技术的不断进步，工程塑料已经渗透到人们生产生活的各个领域。在多种应用场合，塑料的阻燃性对材料的应用来说是一个重要的性能指标，而一些塑料添加剂，如含卤阻燃剂由于有可能对环境和人类健康具有潜在的危害，因此为解决这一矛盾，一些工程塑料的用户放弃了应用这些塑料添加剂，转而选用那些本身就具有阻燃性能的工程塑料。 阻燃性工程塑料 具有阻燃性的聚合物通常也具有其他一些优良性能，例如强度、尺寸稳定性、耐化学品性和耐磨性等等，但是这些材料通常比那些不具备阻燃性的材料更昂贵， 阻燃性工程塑料
PEEK PEEK是一种线性芳香型半结晶聚合物，使用温度为260℃。PEEK的阻燃性经过实验室的UL94检测，该测试包括了垂直燃烧速率的测试和自熄时间的测试。据PEEK供应商威克斯公司提供的资料表明，一个未添加任何助剂的1.45mm的样条其燃烧速率为V-0级，这是最高的阻燃级别。在燃烧过程中，烟以及有毒气体的排放量都极低。另外，PEEK对于化学品、热水和热蒸汽都有极高的耐受性。PEEK能够通过传统的技术如注射成型、挤出和压缩成型等进行加工。 PEEK通常与其他聚合物共混并添加玻纤或碳纤维等，一般应用在汽车、飞机、医药、电子、化学工业上。目前，有很多汽车部件采用PEEK树脂来制造，例如：齿轮、轴承等。在化学流程工业中，许多泵和阀都是用PEEK 制造的，油井设备、半导体也经常见到PEEK树脂的身影。 PEI PEI是一种无定型聚合物，连续使用温度达到180℃，对于烃类、含卤溶剂、水以及汽车液体具有很强的耐受性，其玻璃化转变温度为217℃。据PEI供应商GE公司提供的数据，0.25mm的样条火焰燃烧速率经UL 94检测为V-0级，并具有较低的烟排放量，能够耐受多种化学物质，具有较高的强度、模量以及高温抗蠕变性。PEI树脂有非增强级别和增强级别两种。典型的填料有碳纤维、玻璃纤维和某些矿物质。 在汽车零部件的制造中，PEI可以代替金属制造风门、传感器、空气调节器、点火系统零部件以及传动系统配件。PEI的阻燃性以及低发烟量和低有毒气体排放也使这种材料应用在航空航天器上，例如气体和燃料阀门、方向盘、内装饰表面、食品托盘等。采用PEI材料制造的电子照明部件如连接器、反射镜也是为了发挥该聚合物阻燃性的优势。 PEI可以采用标准的注射成型加工方法进行加工，所制得的部件壁厚可以达到0.25mm。在加工之前，PEI应在140℃~150℃下干燥数小时。 PPS PPS是一种半结晶聚合物，其分子结构是由硫原子和苯环交替连接而成，这种结构赋予了PPS树脂更高的热稳定性和化学稳定性。PPS树脂的使用温度为200℃，在燃烧过程中有焦化的趋势，这有利于阻止火焰的蔓延。
影响塑料阻燃性的因素
影响塑料阻燃性的因素 1.、塑料 1.1、塑料树脂本身熔指数越低，阻燃剂就越用量就越多。熔指数越高，阻燃剂用量相对就越少。在PE塑料中熔指数为0.5-1.0产品阻燃效果最差，阻燃剂用量比熔指数为4-7的产品要多出5-10%。 1.2、几种塑料树脂混合使用或因为加工设备原因，造成阻燃母料在聚合物中局部分散不良，影响阻燃性。 1.3回收料因熔指数的降低与其中夹杂着不同品种的塑料和填充物对阻燃有不同程度影响。 2.0、色母粒 2.1某些色粉，会在塑料中起到“灯芯作用”，促进塑料的热传导作用。色母粒的添料含有碳酸钙、碳酸镁、硅粉时，会对阻燃起严重的干扰作用 2.2生产色母的某些润滑剂会对阻燃剂有干扰作用。如硬脂酸锌、氧化锌会对阻燃塑料的表面SbCl3阻隔层的形成，起到干扰阻挡作用。 3.、填料 3.1、填料的“灯芯作用”，提高了塑料的导热性，使塑料的内部温度提高，加剧塑料分解，并释放出更多的挥发性可燃烧物质。 3.2、填料提高塑料的黏度，降低了由于塑料流动及熔滴带走的热量，尤其是94ULV2—V1级产品。 3.3、聚集在塑料表面的填料可形成传质和传热的屏障，有的填料还有助于形成烧结表面层和炭层。因此，填料还可增加燃烧表面的辐射热损耗和由传导引起的热传递，延缓塑料分解生成的挥发性产物在气相中的流动。 3.4、例证 3.41、碳酸钙、硅石、玻璃纤维在塑料中填料能影响聚合物的微观结构，形成塑料中的成核剂，起到“灯芯效应”，加剧燃烧。 3.42、干扰作用：如：含有硅粉的塑料燃烧时，会在表面形成稳定的溴化硅，对塑料的气相阻燃起到干扰作用。 3.43、对抗效应：含有碳酸钙和碳酸镁的塑料对阻燃剂有对抗作用，加大了阻燃剂使用量。 4.、制品形状与厚度： 4.1、对于94UL-VI-V2级阻燃制品的厚度越大阻燃母料用量越大。 4.2、对于94UL-V0级阻燃制品的厚度越大阻燃母料用量越小。 5.、阻燃剂的饱和
阻燃防火电缆阻燃标准与耐火等级介绍
目前，电缆行业习惯将阻燃（FireRetardant）、无卤低烟（LowSmokeHalogenFree，LSOH）或低卤低烟（LowSmokeFume，LSF）、耐火（FireResistant）等具有一定防火性能的电缆统称为防火电缆。 阻燃电缆（FlameRetardant） 阻燃电缆的特点是延缓火焰沿着电缆蔓延使火灾不致扩大。由于其成本较低，因此是防火电缆中大量采用的电缆品种。无论是单根线缆还是成束敷设的条件下，电缆被燃烧时能将火焰的蔓延控制在一定范围内，因此可以避免因电缆着火延燃而造成的重大灾害，从而提高电缆线路的防火水平。 无卤低烟阻燃电缆（LSOH） 无卤低烟电缆的特点是不仅具有优良的阻燃性能，而且构成低烟无卤电缆的材料不含卤素，燃烧时的腐蚀性和毒性较低，产生极少量的烟雾，从而减少了对人体、仪器及设备的损害，有利于发生火灾时的及时救援。无卤低烟阻燃电缆虽然具有优良阻燃性、耐腐蚀性及低烟浓度，但其机械和电气性能比普通电缆稍差。 低卤低烟阻燃电缆（LSF） 低卤低烟阻燃电缆的氯化氢释放量和烟浓度指标介于阻燃电缆与无卤低烟阻燃电缆之间。低卤（LowHalogen）电缆的材料中亦会含有卤素，但含量较低。 这种电缆的特点是不仅具备阻燃性能，而且在燃烧时释放的烟量较少，氯化氢释放量较低。这种低卤低烟阻燃电缆一般以聚氯乙烯（PVC）为基材，再配以高效阻燃剂、HCL吸收剂及抑烟剂加工而成。因此这种阻燃材料显著改善了普通阻燃聚氯乙烯料的燃烧性能。 耐火电缆（FireResistant） 耐火电缆是在火焰燃烧情况下能保持一定时间的正常运行，可保持线路的完整性（Circuit Intergrity）。耐火阻燃电缆燃烧时产生的酸气烟雾量少，耐火阻燃性能大大提高，特别是在燃烧时，伴随着水喷淋和机械打击震动的情况下，电缆仍可保持线路完整运行。 阻燃电缆标准及等级 电缆涉及火灾安全的主要技术指标是CO2电缆的阻燃性、烟雾的密度和气体的有毒性。美国防火标准较关注前两个问题，但是欧洲和美国对火灾安全有着完全不同的观点。 美国传统的概念认为：火灾的根源在于一氧化碳（CO）毒气的产生以及其后的燃烧过程中C O转化为CO2的热释放，因此，控制燃烧过程中的热释放量可减少火灾的危害。欧洲传统以来深信：在燃烧中产生的卤酸（HCL）释放量、气体腐蚀性、烟雾浓度及气体毒性是决定人们能否安全脱离火灾现场的主要因素。 IEC阻燃等级
阻燃性试验
阻燃性试验 阻燃性测试简介： 材料的可燃性是指在规定的试验条件下，材料或制品进行有焰燃烧的能力。它包括了是否容易点燃，以及能否维持燃烧的能力等有关的一些特性。经过多年的发展，阻燃性测试已经形成多种标准，成为相关业界非常重点的检测项目。 阻燃性测试目的： 通过对客户提供的样品进行燃烧测试，根据燃烧的结果进行相应的等级评级，协助客户对产品进行品质管控。阻燃等级是非常重要的安全性能之一，是许多认证必不可少的，也是很多国家强制要求的必检项目。 阻燃性测试应用范围： 主要应用于塑料、泡沫塑料、薄膜、纺织物、涂料、橡胶、汽车内饰件、电工电子等产品。 检测标准： 1. GB/T 2408-2008 塑料燃烧性能的测定水平法和垂直法 2. GB/T 5169.16-2008 电工电子产品着火危险试验第16部分: 试验火焰50W 水平与垂直火焰试验方法 3. GB 4943.1-2011 信息技术设备安全第1部分：通用要求 阻燃性测试步骤：
取样→预处理→开机调整夹具高度、火焰高度、燃气流量等→测试并记录结果→对应标准进行等级。 垂直燃烧名词解释： 余焰afterflame：引燃源移去后，在规定条件下材料的持续火焰。 余焰时间afterflame time（t1和t2）：余焰持续的时间。 余辉afterglow：在火焰终止后，或者没有产生火焰时，移去引燃源后，在规定的试验条件下，材料的持续辉光。 余辉时间afterglow time（t3）：余辉持续的时间。 测试仪器照片：
主要参数： 1.使用气体：99.99%纯度甲烷 2.功率: 50W (20mm喷嘴), 500W (125mm喷嘴) 3.火焰高度调节：按标准要求可从20mm 调至125mm 4.内容积≥0.8 m3 5.喷灯角度：20°,45°,90° 6.时间设置：施焰时间/余焰时间/余辉时间:0～99 min99 s可设定，时间精度≤0.1s要求 样品要求： 长×宽：125±5mm ×13.0±0.5mm，最大厚度不超过13mm。 等级判定： 垂直燃烧
塑胶材料的阻燃性
塑胶材料的阻燃性 关于塑胶材料的阻燃性能符号UL-94 V-2/1.5（V-0/3.0）是什么意思？ UL-94，美国电子电器协会的阻燃标准，V-2指的是阻燃级别，分别有V0、V1、V2、HB等，1.5，3.0是阻燃产品的厚度，因为产品的厚度对阻燃的等级有影响，所以加以标示。 材料可燃性分级是根据UL94 划分的几个等级你说的UL90我是没见过 UL94分5VA-5VB-V0-V1-V2-HB40-HB75 从左至右阻燃越差 阻燃级别对应温度是多少？比如UL-94-v-0 应该与温度无关。 UL阻燃性分类体系如下： UL94 V0评定方法：从点燃后把火焰移开后样品能快速自熄到在一定时间间隙内无燃烧的熔体滴落（也就是说，燃烧着的熔体滴落在位于测试样品下面的一英尺（30.48cm）的棉花垫上，不能引燃棉花。 UL94 V1评定方法与V0类似，只不过它要求的自熄时间要长些。这种测试允许熔体滴落在棉花垫上，但不能点燃棉花。 UL94 V2和V1相同，只是它允许燃烧着的熔滴将一英尺下面的棉花点燃。 UL94 V5是最严格的检测方法，它涉及到塑料制品实际在火焰里的寿命。实验要求火焰长度为5in(127mm)，对测试样品施加五次燃烧，其间不允许有熔滴滴落，不允许测试样品有明显的扭曲，也不能产生任何被烧出来的洞 在UL 认证中5V是塑料阻燃等级中要求最为苛刻的。在UL认证中，塑料燃烧性的认证方法有两种：一种是我们通常见到的最多的UL94 V0，V1，V2，V5，这是垂直燃烧方法；另一种是我们很少见到的UL94 HB，这是水平测试方法。 一般塑料阻燃等级:5V优于V-0,V-0优于V-1,V-1优于V-2,V-2优于HB. V-0：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在10秒内熄灭（离开火焰试样就熄灭）。不能有燃烧物掉下。 V-1：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。 V-2：对样品进行两次10秒的燃烧测试后，火焰在30秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。 HB：UL94和CSA C22.2 No 0.17标准中最底的阻燃等级。要求对于3到13 毫米厚的样品，燃烧速度小于40毫米每分钟；小于3毫米厚的样品，燃烧速度小于70毫米每分钟。在上述实验中，实验样条为国标的标准上指定的长130±3mm,宽13.0±0.3mm.厚3.0±0.2mm UL94耐燃等级系列说明