阻燃剂使用

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阻燃剂在使用中要满足哪些条件?

阻燃剂在使用中要满足哪些条件?

阻燃剂在使用中要满足哪些条件?介绍随着人们对消防安全意识的不断提高,阻燃剂的应用范围也越来越广泛。

阻燃剂可以有效地控制燃烧过程,延缓火势发展,从而保障人员生命财产安全。

然而,不同的阻燃剂在特定情况下的效果也会存在一些差异。

所以,在选择阻燃剂时,需要考虑到它所需要满足的条件。

消防保护条件阻燃性能阻燃剂的最基本功能就是阻燃。

能够有效阻止火势扩散并控制燃烧过程,使大火失控的风险降至最低。

因此,阻燃剂的防火效果是在选用前必须要考虑的最重要的因素之一。

环保性在保证效果的前提下,阻燃剂的环保性也是非常重要的。

一些劣质阻燃剂中含有毒性物质,对人体健康有害。

好的阻燃剂应该选择无毒、无害、无臭、无腐蚀、易分解的物质。

作用时间阻燃剂的作用时间是其效用的另一个重要的方面。

如果作用时间过短,火灾依然有可能发展成为大火。

因此,需要通过实验或者建立理论模型来验证阻燃剂的作用时间,以确保其满足安全的要求。

适用温度范围不同的阻燃剂能够适用于不同的温度范围。

一些高分子材料,例如聚乙烯,需要使用具有较高作用温度的阻燃剂,以保证其防火效果。

同时,随着大规模火灾的逐渐增多,需要使用能够承受高温的阻燃剂,以确保其冷却效果。

经济条件成本成本是阻燃剂在选择时需要考虑的另一个方面。

高性能的阻燃剂通常成本较高,而低成本的阻燃剂和一些劣质阻燃剂则效果没有那么理想。

因此,需要根据不同的情况做出合理的选择。

操作性在成本问题解决之后,阻燃剂的操作性也是十分重要的。

好的阻燃剂需要方便操作,不需要专业人员进行使用。

同时,需要考虑到阻燃剂在施工过程中的耗费情况,以避免造成浪费。

寿命好的阻燃剂寿命较长,更加经济实惠。

在进行长期储存时,阻燃剂应该放置在通风、干燥、防潮的库房中。

居住和办公区域出现火灾时,阻燃剂也需要保证其寿命足够长,以便防止大火失控。

总结阻燃剂在常见场合中使用非常广泛,但使用时需要注意其防火效果、环保性、作用时间、适用温度范围等要素。

而在经济方面,成本、操作性和寿命都需要考虑到,以便取得更好的效益。

液体阻燃剂使用量计算公式

液体阻燃剂使用量计算公式

液体阻燃剂使用量计算公式在工业生产和日常生活中,液体阻燃剂的使用越来越广泛。

液体阻燃剂是一种可以降低液体燃烧性能的化学物质,可以有效地阻止火灾的发生和传播。

在使用液体阻燃剂时,正确的使用量是非常重要的,过少的使用量可能无法达到预期的效果,而过多的使用量则可能会带来不必要的成本。

因此,正确计算液体阻燃剂的使用量是非常重要的。

液体阻燃剂使用量的计算公式可以根据液体的种类和需要达到的阻燃效果来确定。

一般来说,液体阻燃剂的使用量可以通过以下公式来计算:使用量 = 液体体积×阻燃剂添加量。

其中,液体体积是指需要添加阻燃剂的液体的总体积,单位通常为升或立方米;阻燃剂添加量是指每单位液体体积需要添加的阻燃剂的量,单位通常为百分比。

在实际应用中,液体阻燃剂的使用量还需要考虑到液体的燃烧性能、阻燃剂的种类和性能等因素。

一般来说,不同种类的液体阻燃剂对不同种类的液体都有相应的最佳使用量。

因此,在确定液体阻燃剂使用量时,需要根据实际情况进行具体的计算和调整。

在计算液体阻燃剂使用量时,还需要考虑到阻燃剂的添加方式和混合均匀度。

一般来说,液体阻燃剂可以通过直接添加或者预混合的方式加入到液体中。

不同的添加方式可能会对使用量产生影响,因此在计算使用量时需要考虑到这一因素。

此外,液体阻燃剂的使用量还需要考虑到液体的使用环境和需求。

在不同的使用环境和需求下,液体阻燃剂的最佳使用量可能会有所不同。

因此,在确定使用量时需要充分考虑到实际情况,进行合理的调整和计算。

总之,液体阻燃剂使用量的计算是一个复杂而重要的问题。

正确的使用量可以有效地提高液体的阻燃性能,减少火灾的发生和传播。

因此,在使用液体阻燃剂时,需要根据实际情况进行合理的计算和调整,以确保达到预期的阻燃效果。

木材阻燃剂常见的使用方法

木材阻燃剂常见的使用方法

阻燃剂有很多种分类,有用于防火木材的,用于橡胶的,还有用于塑料的等等。

木材阻燃剂添加处理方法的关键在于用何种处理手段将阻燃剂添加到木质材料中,如何在提高木材的阻燃剂药液渗透性能的同时,使阻燃剂的阻燃性能最大化利用。

目前,应用最广的两种处理方法是喷涂处理和浸渍处理。

1、喷涂处理
表面喷涂处理是指在最后加工成型的木材及其制品表面上涂刷或喷涂木材阻燃剂或阻燃涂料,以隔离热源,阻止材面接触空气,降低燃烧性能。

其适用于对阻燃性要求不高的木质材料或
不便浸溃处理的木质材料如古建筑木构件。

喷涂处理的优点是能有效控制火势蔓延、药剂量较少,对木材的物理力学性能影响较小,阻燃剂的抗流失性好,工艺简单,缺点是覆盖了木材原有纹理及质感,且一旦保护层破损,其阻燃性能随即消失。

2、浸渍处理
目前木材阻燃剂的主流品种都是水溶剂型产品,因此主导的添加方法是浸渍处理。

浸渍处理是在常压、真空、加压或者综合运用几种压力条件下,将阻燃剂溶液注人到木材或木质人造板中去的阻燃处理方法。

木质材料阻燃处理方法中的浸渍处理尤其是高压浸渍法是目前生产中应用最广的,也是阻燃效果最好的一种方法。

江西美隆木材保护有限公司是一家以新西兰木材保护工艺技术支持为背景,以严谨、务实、
双赢为经营理念的专业从事木材保护(木材阻燃设备、木材防腐设备、防腐、阻燃、防火、炭化、建材蒸压釜)设备机组、各类木材防腐、阻燃剂的生产和销售的公司。

膨胀型阻燃剂及应用

膨胀型阻燃剂及应用

膨胀型阻燃剂及应用膨胀型阻燃剂是一种能够在高温下膨胀产生阻隔效果的化学物质。

它主要由含氮的化合物组成,当受到高温作用时,化合物会分解产生气体,并且在分解过程中产生大量的灰炭,从而形成一层膨胀隔热层,阻止火焰蔓延。

膨胀型阻燃剂具有以下多种特点:首先,膨胀型阻燃剂的分解过程产生的气体能够使它膨胀成为多孔的泡沫状物质,并且这种物质具有较低的热导率,能够有效隔热。

其次,膨胀型阻燃剂产生的灰炭可以形成一层致密的隔热层,能够阻挡热量的传导和辐射,从而减缓火势的蔓延。

此外,膨胀型阻燃剂还具有绝热性能,它能够吸收空气中的热量,从而将火焰附近的温度降低。

最后,膨胀型阻燃剂还具有多孔结构,能够有效地吸附和排出有害气体,减少有毒物质的释放,保护环境和人体健康。

1.建筑材料:膨胀型阻燃剂被广泛应用于各种建筑材料中,如木材、塑料、绝缘材料等。

在火灾发生时,阻燃剂会迅速膨胀,形成一层隔热层,防止火势蔓延并保护建筑结构。

2.电子电器:许多电子产品和电器设备中都含有阻燃剂。

例如,手机、电视、电脑等设备的外壳通常都采用阻燃材料,以防止高温或电火花引起的火灾。

3.输电线缆:输电线缆中的阻燃剂起到防止电火花引起火灾的作用。

膨胀型阻燃剂在电火花产生时能够迅速膨胀,形成一层隔热层,防止火焰传播。

4.航空航天领域:在航空航天领域,因为飞行器在高温高速环境下飞行,所以使用阻燃剂尤为重要。

膨胀型阻燃剂被广泛应用于飞机内饰、燃料箱和发动机罩等部件中,以提高航空器的火灾安全性能。

综上所述,膨胀型阻燃剂是一种能够在高温下膨胀产生阻隔效果的化学物质,它在防止火焰蔓延、防止热量传导和辐射方面具有独特的优势。

它的应用领域广泛,包括建筑材料、电子电器、输电线缆和航空航天等领域。

通过使用膨胀型阻燃剂,可以提高材料和设备的抗火性能,降低火灾风险,保护生命财产安全。

阻燃剂的应用

阻燃剂的应用

阻燃剂的应用随着科学技术的不断发展以及人们对于安全性和环境保护意识的提高,阻燃剂的使用越来越普遍。

阻燃剂是一种可以减缓燃烧速度、降低燃烧温度并抑制火焰蔓延的化学物质。

阻燃剂的应用涵盖了各个领域,如建筑、交通、电子、家电等,下文将从这几个领域详细介绍阻燃剂的应用。

建筑领域在建筑领域,阻燃剂广泛应用于各类建筑材料,如保温材料、隔音材料、木材等。

阻燃剂的主要作用是防止建筑物在遭遇火灾时迅速燃烧,从而延缓火灾的蔓延,增加人员疏散的时间。

此外,阻燃剂还可以提升建筑材料的耐久性和使用寿命,在一定程度上降低了建筑物的修缮和维护成本。

交通领域在交通领域,阻燃剂主要应用于各种交通工具的材料中,如汽车、船舶、飞机等。

由于交通工具运行时需要经历各种环境和气候条件,因此其材料必须具有一定的防火性能,以确保人员的安全。

阻燃剂的添加可以有效地提高交通工具材料的防火性能,从而增加人员的生命安全。

电子领域在电子领域,阻燃剂主要应用于各种电子产品的材料中,如电线、电缆、电池等。

由于电子产品的使用环境往往复杂多变,如在高温、高湿、高压等环境下运行,因此其材料必须具有一定的防火性能,以避免产生严重的后果。

阻燃剂的应用可以使电子产品的材料在受到火灾威胁时可以起到延缓燃烧的作用,保障人们的生命财产安全。

家电领域在家电领域,阻燃剂主要应用于各种家电产品的材料中,如电视、电脑等。

现代家电普及程度越来越高,而这些家电的材料比较容易着火,因此在制造过程中添加阻燃剂已经成为家电企业的普遍做法。

阻燃剂的应用可以有效地提高家电产品的防火性能,保障人民生命财产安全。

结论综上所述,阻燃剂的应用已经广泛涵盖了各个领域,这是科技进步和社会发展的必然结果。

尽管阻燃剂已经成为了我们日常生活中的一部分,但是我们仍然应该保持警惕,注意使用和存放,以避免产生不必要的安全隐患。

阻燃剂基本知识及用途

阻燃剂基本知识及用途

阻燃剂基本知识及用途技术的目的是使非阻燃材料具备阻燃的性能,在一定条件下不容易燃烧或者能够自熄。

阻燃的途径不外乎以下几种:1、阻燃剂使可燃烧物炭化,从而达到阻燃效果。

这种阻燃效果主要是在固相中发挥作用,这种类别的阻燃材料主要是磷类阻燃剂(包括有机磷类和无机磷类)。

2、阻燃剂在燃烧条件下形成不挥发隔膜,隔绝空气达到阻燃目的。

这种阻燃效果主要是在液相中发挥作用。

这种类别的阻燃材料主要有硼酸盐、卤化物、氧化锑和磷类材料,或者这几种材料间的相互反映生成的物质。

3、阻燃剂分解产物将氢氧自由基连锁反应切断从而达到阻燃目的。

这种阻燃效果主要是在气相中发挥作用。

这种类别的材料主要是在气相中发挥作用。

这类阻燃材料主要是卤化物和氧化锑。

4、燃烧热的分散和可燃物质的稀释。

这类阻燃材料主要是硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁等物质,主要是因分解大量吸热、所产生的不燃物质稀释可燃性气体而达到阻燃目的。

其他的还有氮系的阻燃剂,目前新型的磺酸盐系列(市场品为3M的FR-2025),硅系的偶联剂(GE 开发出高效产品,却因为其高昂的成本而应用不多)等。

按照标准的规定,一般采用酒精喷灯燃烧实验或者模拟巷道丙烷燃烧实验来检测产品的阻燃性能。

卤素阻燃剂基本知识根据许多科学研究显示,卤素系阻燃剂已经成为日常环境中到处扩散的污染物,且对于环境与人类的威胁日益升高。

而制造、循环回收、或抛弃家电及其它消费性产品的行为,则是造成这些污染物释放到环境的主要途径。

为保护环境,某些卤素系阻燃剂已经不能使用在电器产品和房屋建材的塑料材料部份(此泛指塑料的表面/外壳)。

塑料材料中禁用卤素系阻燃剂的原因是此种阻燃剂无法回收使用,而且在燃烧与加热过程中会释放有害物质,威胁到人类身体的健康、环境和下一代子孙。

如同其它有毒的重金属(如铅、镉、水银、六价铬等),欧盟(EuropeanUnion)在欧盟电子电机中危害物资禁用(RestrictionoftheUseofHazardousSubstancesinelectricalandelectronicequipment,RHS)指令中决定在2006年7月1日全面禁止PBB(PolybrominatedBiphenyls)及PBDE(PolybrominatedDiphenylEthers)等溴系阻燃剂的使用。

正确使用PP阻燃剂的方法

正确使用PP阻燃剂的方法
溴系阻燃剂的主要缺点是降低被阻燃基材的抗紫外线稳定性,燃烧时生成较多的烟、腐蚀性气体和有毒气体,使其应用受到了一定限制。
2、磷系阻燃剂
磷系阻燃剂起阻燃作用在于促使高聚物初期分解时的脱水而碳化。这一脱水碳化步骤必须依赖高聚物本身的含氧基团,对于本身结构具有含氧基团的高聚物。它们的阻燃效果会好些。对于聚丙烯来讲,由于本身的分子结构没有含氧的基团,单独使用磷系阻燃剂时阻燃效果不佳,但是如果与(0H)3和Mg(OH)2等复配即可产生协同效应,从而得到良好的阻燃效果。
回答2——
阻燃剂析出不析出关键是看你使用的阻燃剂类型,像用八溴这些,析出是无可避免的,这个是由阻燃剂的结构决定的!也就是说阻燃PP阻燃剂析出是因为该阻燃剂品质较低,并且分子量也不高。如果阻燃剂析出量不多,那么可以接着使用,但是该阻燃PP的阻燃效果已经下降,好的情况也许下降不多,但是也难保它从V0变到V1,V2,甚至丧失阻燃效果。具体能不能用,还是做实验再决定吧。阻燃可不是小问题,如果出现安全事故,这些都是要追究责任的。万万不可因小失大。
问题3——
哪些阻燃剂的品质比较良好呢?PP阻燃剂与PP阻燃母粒有什么不同?
回答3——
PP阻燃剂属于阻燃添加剂,而PP阻燃母粒是含有阻燃剂的阻燃材料。阻燃母粒是当今在塑料及橡胶等树脂中表现最优良的阻燃产品之一,富强阻燃母料(母粒)是在阻燃剂的基础上经过多种阻燃成份的有机结合、改性处理与协效作用,并通过双螺杆或三螺杆挤出机经过混炼、挤出、造粒而制得的一种颗粒状产品。
综上所述,同学都可以知道PP塑料阻燃剂的使用趋势将会是无卤环保的PP塑料磷—氮系阻燃剂了。好的,接下来大家可以尽情提问了!
问题1——
在PP塑料加工过程中总是会出现这样那样的问题,请问PP阻燃剂使用时常见的影响阻燃的因素都有哪些呢?

阻燃剂的使用方法

阻燃剂的使用方法

阻燃剂是一种用于阻止或减缓物体燃烧的物质,广泛应用于各种材料中,如塑料、橡胶、纺织品、建筑材料等。

阻燃剂的使用方法主要包括以下几个方面:1.选择合适的阻燃剂:根据所需阻燃的材料类型和性能要求,选择合适的阻燃剂。

市场上有多种类型的阻燃剂,如溴系、磷系、氮系、硅系等,它们在阻燃效果、环保性、成本等方面有所不同。

因此,在选择阻燃剂时,需要综合考虑这些因素,以达到最佳的阻燃效果。

2.阻燃剂的添加量:阻燃剂的添加量直接影响到材料的阻燃性能。

一般来说,阻燃剂的添加量越多,阻燃效果越好。

但是,过多的阻燃剂可能会影响材料的其他性能,如机械性能、电性能等。

因此,在确定阻燃剂的添加量时,需要根据实际需求和材料的其他性能要求进行权衡。

3.阻燃剂的分散:为了使阻燃剂在材料中均匀分布,通常需要对其进行预处理。

预处理方法包括研磨、搅拌、溶解等。

预处理后的阻燃剂可以更好地与材料混合,从而提高阻燃效果。

4.混合和成型:将阻燃剂与待阻燃材料混合均匀后,可以通过不同的成型方法(如挤出、注塑、压延等)制成所需的形状和尺寸。

在成型过程中,需要注意控制温度和压力,以保证材料的成型质量和阻燃性能。

5.后处理:为了提高阻燃材料的耐候性和使用寿命,通常需要进行一定的后处理。

后处理方法包括热处理、涂层处理等。

通过后处理,可以提高阻燃材料的抗老化性能、耐磨性能等,从而延长其使用寿命。

6.检测和评价:对阻燃材料进行性能检测和评价,以确保其满足使用要求。

常用的检测方法包括燃烧性能测试、机械性能测试、电性能测试等。

通过检测和评价,可以了解阻燃材料的阻燃效果、耐久性等性能,为进一步优化配方和生产工艺提供依据。

总之,阻燃剂的使用方法涉及多个环节,需要根据实际需求和材料特性进行综合考虑。

在使用阻燃剂时,应注意选择合适的阻燃剂、控制添加量、保证分散均匀、选择合适的成型方法和后处理方法,并通过检测和评价确保阻燃材料的性能满足要求。

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阻燃剂阻燃机理总结阻燃原理阻燃剂原理日期:2018/01/15阻燃剂阻燃机理总结阻燃原理阻燃剂原理聚合物的燃烧是一个非常激烈复杂的热氧化反应,具有冒发浓烟或炽烈火焰的特征。

燃烧的一般过程是在外界热源的不断加热下,聚合物先与空气中的氧发生自由基链式降解反应,产生挥发性可燃物,该物达到一定浓度和温度时就会着火燃烧起来,燃烧所放出的一部分热量供给正在降解的聚合物,进一步加剧其降解,产生更多的可燃性气体,火焰在很短的时间内就会迅速蔓延而造成一场大火。

阻燃剂是一类能够阻止塑料引燃或抑制火焰传播的助剂。

根据其使用方法可分为添加型和反应型两类,添加型阻燃剂是在塑料的加工过程中掺入塑料中,多用于热塑性塑料。

反应型阻燃剂是在聚合物合成过程中作为单体化学键合到聚合物分子链上,多用于热固性塑料,有些反应型阻燃剂也可用作添加型阻燃剂。

按照化学结构,阻燃剂又可分为无机和有机两类,在这些化合物中多含有卤素和磷,有的含有锑、硼、铝等元素。

1.阻然剂的阻燃效应阻燃剂的阻燃作用就是在聚合物材料的燃烧过程中能阻止或抑制其物理或化学变化的速度,具体说来,这些作用体现在以下几个方面。

(1)吸热效应:其作用是使高聚物材料的温度上升发生困难,例如,硼砂具有10个分子的结晶水,由于释放出结晶水要夺取141。

8kJ/mol热量,因其吸热而使材料的温度上升受到了抑制,从而产生阻燃效果。

水合氧化铝的阻燃作用也是因其受热脱水产生吸热效应的缘故。

另外,一些热塑性聚合物裂解时常产生的熔滴,因能离开燃烧区移走反应热,也能发挥一定的阻燃效果。

(2)覆盖效应:其作用是在较高温度下生成稳定的覆盖层,或分解生成泡沫状物质,覆盖于高聚物材料的表面,使燃烧产生的热量难以传入材料内部,使高聚物材料因热分解而生成的可燃性气体难于逸出,并对材料起隔绝空气的作用,从而抑制材料裂解,达到阻燃的效果。

如磷酸酯类化合物和防火发泡涂料等可按此机理发挥作用。

(3)稀释效应:此类物质在受热分解时能够产生大量的不燃性气体,使高聚物材料所产生的可燃性气体和空气中氧气被稀释而达不到可燃的浓度范围,从而阻止高聚物材料的发火燃烧。

能够作为稀释气体的有CO2,NH3,HCl和H2O等。

磷酸胺、氯化胺、碳酸胺等加热时就能产生这种不燃性气体。

(4)转移效应:其作用是改变高聚物材料热分解的模式,从而抑制可燃性气体的产生。

例如,利用酸或碱使纤维素产生脱水反应而分解成为炭和水,因为不产生可燃性气体,也就不能着火燃烧。

氯化胺、磷酸胺、磷酸酯等能分解产生这类物质,催化材料稠环炭化,达到阻燃目的。

(5)抑制效应(捕捉自由基):高聚物的燃烧主要是自由基连锁反应,有些物质能捕捉燃烧反应的活性中间体HO·、H·、·O·、HOO·等,抑制自由基连锁反应,使燃烧速度降低直至火焰熄灭。

常用的溴类、氯类等有机卤素化合物就有这种抑制效应。

(6)增强效应(协同效应):有些材料,若单独使用并无阻燃效果或阻燃效果不大,多种材料并用就可起到增强阻燃的效果。

三氧化二锑与卤素化合物并用,就是最为典型的例子。

其结果是,不但可以提高阻燃效率,而且阻燃剂的用量也可减少。

2.阻燃机理材料的阻燃性,常通过气相阻燃、凝聚相阻燃及中断热交换阻燃等机理实现。

抑制促进燃烧反应链增长的自由基而发挥阻燃功能的属气相阻燃;在固相中延缓或阻止高聚物热分解起阻燃作用的属凝聚相阻燃;将聚合物燃烧产生的部分热量带走而导致的阻燃,则属于中断热交换机理类的阻燃。

但燃烧和阻燃都是十分复杂的过程,涉及很多影响和制约因素,将一种阻燃体系的阻燃机理严格划分为某一种是很难的,实际上很多阻燃体系同时以几种阻燃机理起作用。

2.1气相阻燃机理气相阻燃系统指在气相中使燃烧中断或延缓链式燃烧反应的阻燃作用,下述几种情况下的阻燃都属于气相阻燃。

(1)阻燃材料受热或燃烧时能产生自由基抑制剂,从而使燃烧链式反应中断。

(2)阻燃材料受热或燃烧时生成细微粒子,它们能促进自由基相互结合以中止链式燃烧反应。

(3)阻燃材料受热或燃烧时释放出大量的惰性气体或高密度蒸气,前者可稀释氧和气态可燃物,并降低此可燃气的温度,致使燃烧中止;后者则覆盖于可燃气上,隔绝它与空气的接触,因而使燃烧窒息。

可挥发性、低沸点的含磷化合物,诸如三烷基氧化磷(R3PO) ,属于气相阻燃剂。

质谱分析表明,三苯基膦酸酯和三苯基膦氧在火焰中裂解成自由基碎片,这些自由基像卤化物一样捕获H·及O·游离基,从而起到抑制燃烧链式反应的作用。

在红磷的燃烧和裂解中,也形成P·,它们和聚合物中的氧发生反应生成磷酸酯结构。

此外,膨胀阻燃体系也可能在气相中发挥作用,其中的胺类化合物遇热可分解产生NH3、H2O和NO,前两种气体可稀释火焰区的氧浓度,后者可使燃烧赖以进行的自由基淬灭,致使链反应终止。

2.2凝聚相阻燃机理这是指在凝聚相中延缓或中断阻燃材料热分解而产生的阻燃作用,下述几种情况的阻燃均属于凝聚相阻燃。

(1)阻燃剂在凝聚相中延缓或阻止可产生可燃气体和自由基的热分解。

(2) 阻燃材料中比热容较大的无机填料,通过蓄热和导热使材料不易达到热分解温度。

(3)阻燃剂受热分解吸热,使阻燃材料温升减缓或中止。

(4)阻燃材料燃烧时在其表面生成多孔炭层,此层难燃、隔热、隔氧,又可阻止可燃气进入燃烧气相,致使燃烧终止,为维持继续燃烧,必须具有足够的氧气和可燃性气体混合物。

如果热裂解生成的自由基被截留而消失,燃烧就会减慢或中断。

含有有机溴化物作阻燃剂的阻燃热塑性塑料发生燃烧时,存在以下反应。

RH→R·+ H· 链引发HO·+CO=CO2+H·链增长(高度放热反应)H·+O2= HO·+O·链支化O·+HBr= HO·+Br·链转移HO·+HBr=H2O +Br·链终止具有高度反应性的HO·自由基在燃烧过程中起关键作用。

当HO·被反应性较差的Br·取代时,自由基链式反应就发生终止。

2.3中断热交换阻燃机理这是指将阻燃材料燃烧产生的部分热量带走,致使材料不能维持热分解温度,因而不能维持产生可燃气体,于是燃烧自熄。

例如,当阻燃材料受强热或燃烧时可熔化,而熔融材料易滴落,因而将大部分热量带走,减少了反馈至本体的热量,致使燃烧延缓,最后可能终止燃烧。

所以,易熔融材料的可燃性通常都较低,但滴落的灼热液滴可引燃其他物质,增加火灾危险性。

3.几种典型阻燃剂的阻燃机理3.1 卤系阻燃剂卤系阻燃剂包括溴系和氯系阻燃剂。

卤系阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一。

在卤系阻燃剂中大部分是溴系阻燃剂。

工业生产的溴系阻燃剂可分为添加型、反应型及高聚物型三大类,而且品种繁多。

国内外市场上现有20种以上的添加型溴系阻燃剂,10种以上的高分子型溴系阻燃剂,20种以上的反应型溴系阻燃剂。

添加型的阻燃剂主要有十溴二苯醚(DBDPO),四溴双酚A,双(2,3一二烷丙基)醚(TBAB),八溴二苯醚(OBDPO)等;反应型阻燃剂主要有四溴双酚A (TBBPA),2,4,6-三溴苯酚等;高分子型阻燃剂主要有溴化聚苯乙烯、溴化环氧、四溴双酚A碳酸酯齐聚物等。

溴系阻燃剂之所以受到青睐,其主要原因是它的阻燃效率高,而且价格适中。

由于C-Br键的键能较低,大部分溴系阻燃剂的分解温度在200℃~300℃,此温度范围正好也是常用聚合物的分解温度范围。

所以在高聚物分解时,溴系阻燃剂也开始分解,并能捕捉高分子材料分解时的自由基,从而延缓或抑制然烧链的反应,同时释放出的HBr本身是一种难燃气体,可以覆盖在材料的表面,起到阻隔与稀释氧气浓度的作用。

这类阻燃剂无不例外的与锑系(三氧化二锑或五氧化二锑)复配使用,通过协同效应使阻燃效果得到明显提高。

卤系阻燃剂主要在气相中发挥阻燃作用。

因为卤化物分解产生的卤化氢气体,是不燃性气体,有稀释效应。

它的比重较大,形成一层气膜,覆盖在高分子材料固相表面,可隔绝空气和热,起覆盖效应。

更为重要的是,卤化氢能抑制高分子材料燃烧的连锁反应,起清除自由基的作用。

以溴化物为例,其抑制自由基连锁反应的机理如下:含溴阻燃剂→ Br·Br·+RH→R·+HBrHO·+HBr=H2O +Br·高分子材料中加入的含溴阻燃剂,遇火受热发生分解反应,生成自由基Br·,它又与高分子材料反应生成溴化氢,溴化氢与活性很强的OH·自由基反应,一方面使得Br再生,一方面使得OH·自由基的浓度减少,使燃烧的连锁反应受到抑制,燃烧速度减慢,直至熄灭。

但是当发生火灾时,由于这些材料的分解和燃烧产生大量的烟尘和有毒腐蚀性气体造成“二次灾害”,且燃烧产物(卤化物)具有很长的大气寿命,一旦进入大气很难去除,严重地污染了大气环境,破坏臭氧层。

另外,多溴二苯醚阻燃的高分子材料的燃烧及裂解产物中含有有毒的多溴代二苯并二惡烷(PBDD)及多溴代二苯并呋喃(PBDF)。

1994年9月,美国环境保护局评价证明了这些物质对人和动物是致毒物质。

3.2磷及磷化合物的阻燃机理磷及磷化合物很早就被用作阻燃剂使用,对它的阻燃机理研究得也较早,起初发现使用含磷阻燃剂的材料燃烧时会生成很多焦炭,并减少了可燃性挥发性物质的生产量,燃烧时阻燃材料的热失重大大降低,但阻燃材料燃烧时的烟密度比未阻燃时增加。

根据上面的事实提出了一些阻燃机理。

从磷化合物在不同反应区内所起阻燃作用可分为凝聚相中阻燃机理和蒸汽相中阻燃机理,有机磷系阻燃剂在凝聚相中发挥阻燃作用,其阻燃机理如下:在燃烧时,磷化合物分解生成磷酸的非燃性液态膜,其沸点可达300℃。

同时,磷酸又进一步脱水生成偏磷酸,偏磷酸进一步聚合生成聚偏磷酸。

在这个过程中,不仅由磷酸生成的覆盖层起到覆盖效应,而且由于生成的聚偏磷酸是强酸,是很强的脱水剂,使聚合物脱水而炭化,改变了聚合物燃烧过程的模式并在其表面形成碳膜以隔绝空气,从而发挥更强的阻燃效果。

磷系阻燃剂的阻燃作用主要体现在火灾初期的高聚物分解阶段,因其能促进聚合物脱水发化,从而减少聚合物因热分解而产生的可燃性气体的数量,并且所生成的碳膜还能隔绝外界空气和热。

通常,磷系阻燃剂对含氧聚合物的作用效果最佳,主要被用在含羟基的纤维素、聚氨酯、聚酯等聚合物中。

对于不含氧的烃类聚合物,磷系阻燃剂的作用效果就比较小。

含磷阻燃剂也是一种自由基捕获剂,利用质谱技术发现,任何含磷化合物在聚合物燃烧时都有PO·形成。

它可以与火焰区域中的氢原子结合,起到抑制火焰的作用。

另外,磷系阻燃剂在阻燃过程中产生的水分,一方面可以降低凝聚相的温度,另一方面可以稀释气相中可燃物的浓度,从而更好地起到阻燃作用。

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