塑料燃烧过程和阻燃原理
塑料阻燃等级定义及实验方法(精)
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塑料阻燃等级 V-0，V-1，V-2 及 HB 的定义塑料阻燃等级由 V-0，V-1，V-2 向 HB 逐级递减： 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。
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。
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。
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；或者在 100 毫米的标志前熄灭。
美国阻燃材料标准及测试方法美国阻燃材料标准为 ANSI/UL-94-1985 标准 UL94 试验共有五种： 1. B 级的水平燃烧试验 2. 94V-0、94V-1、94V-2 级的垂直燃烧试验 3. 94 5-V 级的垂直燃烧试验 4. 用辐射板的火焰蔓延指数试验（按ASTM E 162 的标准测定这里不作介绍） 5. 94VTM-0,94VTM-1,94VTM-2 级的垂直燃烧试验（VTM 指极薄的材料这里不作介绍） 1． 94HB 级的水平燃烧试验方法：．级的水平燃烧试验方法：试验样品：采用长 127mm，宽 12.7mm，最大厚度 12.7mm，最小厚度 3.05mm 的小条状试样。
试验条件：在无通风的试验箱中进行。
评定方法：评为 94HB 级的材料，试样厚度为 12.7mm 时，在 76.2mm 标距上的燃烧速度不大于 38.1mm/min，或试样厚度小于 3.05mm 时，燃烧速度不大于 38.1mm/min 或在达到102mm 标线之前，必须停止燃烧。
2． 94V-0、94V-1、94V-2 级的垂直燃烧试验方法：级的垂直燃烧试验方法：．、、试验样品：此试验用小条试样长 127mm，宽 12.7mm，最大厚度 12.7mm。
聚氨酯泡沫塑料的阻燃
聚氨酯泡沫塑料的阻燃聚氨酯泡沫塑料由于含可燃的碳氢链段、密度小、比表面积大，未经阻燃处理的聚氨酯是可燃物，遇火会燃烧并分解，产生大量有毒烟雾，给灭火带来困难。
特别是聚氨酯软泡开孔率较高，可燃成分多，燃烧时由于较高的空气流通性而源源不断地供给氧气，易燃且不易自熄。
聚氨酯泡沫塑料的许多应用领域如建筑材料、床垫、家具、保温材料、汽车座垫及内饰材料等，都有阻燃要求。
国外对聚氨酯泡沫材料的阻燃相当重视，颁布了许多有关阻燃的法规和阻燃标准。
在我国，对用于飞机、轮船、铁路车辆、汽车、其它重要场所及设施的聚氨酯泡沫，先后都提出了阻燃要求，且很多已采用了阻燃级聚氨酯泡沫[1]。
所谓阻燃，实际上指达到某种规范或某种试验方法的一个具体标准，塑料的“阻燃”或“难燃”一般只是对于小火而言，在大火中仍能燃烧。
不过阻燃性能好的泡沫塑料遇小火年自熄，不易引起火灾；在火灾中，由于燃烧性能的降低，可降低火灾蔓延及产生刺激性有毒烟雾的危险。
已有大量的文献综述阻燃剂在聚氨酯泡沫塑料中的应用[1～3]，现根据部分文献数据，对聚氨酯泡沫塑料的阻燃技术作一简单的综述。
1997年颁布国家标准《建筑材料燃烧性能分级方法》（GB8624-1997）（以下简称《标准》），于1997年4月1日实施，规定中的氧指数、垂直燃烧法、烟密度3项指标，更为严格的测定硬质聚氨酯泡沫塑料阻燃性能，即用着火性、火焰传播性，烟密度3项综合指标衡量材料的阻燃性能。
B1等级材料指标：1）氧指数大于32%；2）平均燃烧时间30s，平均燃烧高度小于250mm；3）烟密度等级SDR＜75。
1 阻燃原理一般，通过添加阻燃剂提高泡沫塑料的阻燃性，以延缓燃烧、阻烟甚至使着火部位自熄。
也可采用含阻燃元素的多元醇(即反应型阻燃剂)为泡沫原料。
阻燃剂必须具有以下一种或数种功能：能在着火温度或接近着火温度下吸热分解成不可燃物质；能与泡沫燃烧产物反应生成不易燃物质；可分解出能终止泡沫自由基氧化反应的物质。
阻燃PC
阻燃PC百科名片聚碳酸酯（Polycarbonate），缩写为PC，是一种无色透明的无定性热塑性材料。
阻燃PC的阻燃原理就是催化PC在燃烧时的成炭，从而达成阻燃的目的。
目录1阻燃PC的性质物理性质1化学性质高效阻燃系统阻燃PC薄膜分类及主要品牌、型号展开阻燃PC的性质物理性质聚碳酸酯（PC）无色透明，耐热，抗冲击，阻燃，在普通使用温度内都有良好的机械性能。
但不耐紫外光。
同性能接近的聚甲基丙烯酸甲酯相比，聚碳酸酯的耐冲击性能好，折射率高，加工性能好。
化学性质聚碳酸酯耐酸，耐油。
聚碳酸酯，不耐强碱。
高效阻燃系统下面介绍了4类高效阻燃系统，它们或者通过高效的气相阻燃，或者通过在凝聚相中抑制自由基的增长，或者通过催化作用改变聚合物的热分解模式并促进成炭而发挥阻燃功能。
在用量极少的情况下即能满足很多领域的阻燃要求，是阻燃剂的发展方向。
这类阻燃系统有：(1)催化阻燃系统；(2)芳香族磺酸盐(酯)；(3)凝聚相中的自由基抑制剂；(4)高效气相阻燃剂。
目前高聚物中使用的常规阻燃剂，阻燃效率低，用量大，从而恶化了高聚物基材原有的优异性能，增加高聚物燃烧或热解时生成的烟量及有毒气体量，增加材料的价格，并造成阻燃高聚物加工及回收方面的困难。
因此，寻求高效的阻燃系统，是阻燃领域内人们长期的奋斗目标。
据专家们预测，具有下述特征之一的阻燃系统，有可能成为具有发展前景的未来的高效阻燃剂，这些特征是：(1)能抑制凝聚相的氧化反应；(2)具有催化阻燃作用；(3)能发挥高效的气相阻燃作用；(4)能形成有效的含炭层或含其他阻燃元素的防护层。
现介绍4类高效阻燃系统。
1、催化阻燃系统催化阻燃系统是指那些在一定条件下能脱水生成强酸的化合物，它们可促进高聚物成炭，但这种作用模式对烃类高聚物效果不佳。
不过，如果聚烯烃能在催化剂作用下氧化脱氢而形成水和炭，则不仅燃烧热可大大降低，材料的阻燃性也大为改善，而且燃烧产物只是无毒的水蒸气。
例如，在聚丙烯中加入质量分数为1.5%的铬，可使聚丙烯的氧指数提高至27，其机理可能涉及聚丙烯的催化脱氢和成炭。
PET塑料的阻燃性与电绝缘性考察
PET塑料的阻燃性与电绝缘性考察PET塑料是一种广泛应用于包装、纺织、电子等领域的热塑性聚酯材料。
在实际应用中，PET塑料的阻燃性和电绝缘性是其中两个重要的性能指标。
本文将对PET塑料的阻燃性和电绝缘性进行考察与分析。
一、PET塑料的阻燃性考察阻燃性是指材料在受到火焰或高温时的抗燃烧性能。
对于塑料材料而言，阻燃性不仅关乎人身和财产安全，也与环境保护息息相关。
1. 阻燃机制PET塑料的阻燃机制主要通过化学与物理两种方式实现。
化学阻燃是通过添加特定的阻燃剂，改变材料的燃烧能力，使其难以燃烧或自熄。
物理阻燃是通过改变材料本身的形态结构，如增加材料的曲线度、表面积等，减缓火焰的蔓延速度。
2. 阻燃剂的选择选择适宜的阻燃剂对于提高PET塑料的阻燃性至关重要。
常用的PET塑料阻燃剂包括溴系、氮系和磷系阻燃剂。
其中，溴系阻燃剂具有较好的阻燃效果，但会产生有害气体和副产物，对环境存在潜在危害。
因此，近年来磷系阻燃剂逐渐成为PET塑料的主要选择，具有良好的阻燃性能且低毒无害。
3. 阻燃性能测试针对PET塑料的阻燃性能测试可以采用UL94、Cone Calorimeter等不同方法。
UL94是一种常用的垂直燃烧测试方法，通过观察材料的燃烧延伸程度和自熄时间来评估阻燃性能。
Cone Calorimeter则可全面评估材料在火灾条件下的燃烧性能，包括热释放速率、烟气产生速率等指标。
二、PET塑料的电绝缘性考察电绝缘性是指材料在电场作用下不导电的能力。
对于电子行业中的电器和电气设备来说，良好的电绝缘性能是确保安全可靠运行的重要保证。
1. 电绝缘机制PET塑料的电绝缘机制主要与其自身的分子结构和纯度有关。
分子结构合理、链段长度适中的PET塑料具有较好的电绝缘性能。
而杂质的存在对PET塑料的电绝缘性会产生不利影响。
2. 电绝缘性能测试电绝缘性能测试主要包括体积电阻率、表面电阻率和击穿电压等指标的测定。
体积电阻率是指材料在规定条件下单位体积内所能承受的直流电场而不导电的能力，可以通过电阻箱等工具进行测定。
【精品】聚氨酯泡沫塑料火灾危险性分析极其防火措施
聚氨酯泡沫塑料火灾危险性分析及其防火措施合肥市公安消防支队赵治安鲁广斌摘要聚氨酯泡沫塑料是一种高分子合成材料，应用范围十分广泛，但聚氨酯泡沫塑料在火灾时能放出使人窒息死亡的毒气，特别是近年来已在一些场所造成重大的人员伤亡事故.文章通过对聚氨酯泡沫塑料的燃烧过程及燃烧产物的毒性分析,探讨聚氨酯泡沫塑料的防火措施，并首次提出聚氨酯泡沫塑料在火灾初期对人体的伤害以及如何在一些场所有效、安全、合理地使用这一材料。
关键词聚氨酯燃烧火灾毒性阻燃措施Thetoxicityofurethanefoamsfirehazardsandthefire—protectionmeasuresZHAOZhi-anLuGuang-binLuJian（HefeiFireBrigade，Hefei230061，China)Abstract:Theurethanefoamsisakindofhighmolecularsyntheticmaterialandcanbeusedwide ly.Butbeingburned，itcangetoutthepoisonsuffocatinglygas.Especiallyitleadtosomeaccidentswithalotofpeoplesdeath。
Thethesisresearchthetechnologyoffire—protectionforurethanefoamsbythecombustionprocessoftheurethanefoamsandthecombustionproductsofit.Thethesisraisethecombustionproductsoftheurethanefoamsinjurytopeoplefirstly,andthewaystouseiteffectively，safelyandreasonably.Keywords:urethanefoams；synthesiscombustion；fire；toxicity；measure；○引言聚氨酯是聚氨基甲酸酯的简称。
塑料制品的防火性能和阻燃技术
原料选择：选择具有良好阻 燃性能的塑料原料
成型工艺：选择合适的成型 工艺，如挤出、注射、压塑 等，保证产品的形状和尺寸
后处理工艺：对成型后的产品 进行后处理，如冷却、固化、 表面处理等，提高产品的阻燃
性能和外观质量
质量控制：对生产过程中的 各个环节进行质量控制，保 证产品的阻燃性能和稳定性
阻燃塑料在航空领域的应用：提高 飞机防火性能，保障飞行安全
添加标题
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阻燃塑料在轨道交通中的应用：提 高列车防火性能，保障乘客安全
阻燃塑料在船舶领域的应用：提高 船舶防火性能，保障航行安全
阻燃塑料制品的效果评估方法与标准
燃烧性能测试： UL94、 ISO1210、 GB/T2408等标 准
阻燃塑料制品的环保性能
阻燃剂的使用： 环保型阻燃剂， 减少对环境的
影响
生产过程：采 用环保工艺， 减少废气、废 水、废渣的排
放
产品性能：阻 燃塑料制品具 有耐热、耐候、 耐腐蚀等性能，
可回收利用
环保认证：通 过相关环保认 证，如RoHS、 REACH等，确 保产品符合环
保要求
阻燃塑料制品的生命周期评估
确定。
燃烧产物：塑料制品燃烧 时会产生有毒气体和烟雾， 对人体和环境造成危害。
燃烧速度：塑料制品的燃 烧速度受多种因素影响， 如材料、厚度、环境温度
等。
燃烧性能的影响因素： 塑料制品的燃烧性能受 多种因素影响，如材料、 添加剂、加工工艺等。
防火等级
防火等级是根据塑料制品的燃烧性 能和耐火极限来划分的
随着技术的进步，阻燃塑料制品的 性能将不断提高，满足更多领域的 需求。
塑料改性的阻燃原理
塑料改性的阻燃原理
塑料改性的阻燃原理是通过在塑料材料中添加阻燃剂，改变塑料的物化性质，使其具有抗火性能。
阻燃剂可以改变塑料的燃烧特性，减缓塑料的燃烧速度和火焰的传播能力。
阻燃剂一般可以分为氧化剂型和阻隔型两种。
氧化剂型阻燃剂可以在塑料燃烧时产生氧气，增加燃烧反应的供氧条件，使燃烧过程中的热分解速率减慢，从而减缓火焰传播速度。
阻隔型阻燃剂则是通过在塑料表面形成一层阻燃层，阻挡空气和热的输送，降低燃烧反应中的温度和氧气浓度，使燃烧过程停止或减缓。
阻燃剂的选择要根据塑料的种类和使用环境的要求进行合理搭配。
常用的阻燃剂有溴化阻燃剂、氯化阻燃剂、磷类阻燃剂等。
需要注意的是，塑料改性的阻燃效果是有限的，阻燃剂的添加只能减缓燃烧速度，无法完全抑制燃烧。
因此，在特定的应用环境中，还需要额外的安全措施来确保防火安全。
塑料热学性能改性配方设计
优缺点
❖ 以添加量少，阻燃效果显著； ❖ 卤系阻燃剂作用时会产生大量的烟雾，有毒且具有腐蚀
性的卤化氢气体，不仅妨碍救援工作，而且会腐蚀仪器 和设备，产生二次灾害；燃烧时所产生的有毒（二wu 英）的烟雾，对环境污染严重。
❖ 阻燃剂：能阻止塑料引燃或抑制火焰传播的助剂，是仅 次于填料、增塑剂的第三大助剂品种。
❖ 阻燃剂：第V族的N、P、As、Sb、Bi和第VII族F、Cl、 Br、I及B、Al、Mg、Ca、Zn、Sn、Mo、Ti、Cu、Fe 的等的化合物
❖ 最常用的为N、P、B、Sb、Cl、Br、Al、Mg、Fe、Zn 的化合物。
0. 03~0.05μm;白烟为悬浮在空气中的微小粒子。 ✓ ②、不可见部分为气体，如HCl、CO2、CO、HCN及
甲烷等，其中HCl、CO及HCN为有毒气体。
消烟机理
❖ 塑料消烟的基本原理为加入无机消烟剂，改变塑料的降 解方式，抑制炭微粒的形成，使之形成焦炭，并吸收有 毒气体。
三、常用塑料阻燃材料
<22：易燃；22~27：自熄性；>27：难燃
2、美国UL标准（UL-94）
❖ 美国UL-94标准的测试方法为观察塑料在直接接触火源 时的燃烧情况，并划分为三个级别。
✓ V-0级：离火后10s熄灭，并不引燃其下方30cm处的药棉 ✓ V-1级：离火后10~30s熄灭，并不引燃其下方30cm处的
药棉。 ✓ V-2级：离火后30s熄灭，并引燃其下方30cm处的药棉。 ❖ 在我国，主要以氧指数法为主。
应用比例和发展方向
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塑料燃烧过程和阻燃原理
一、塑料的燃烧过程
要弄清塑料阻燃的原理，首先要了解塑料的燃烧过程。
塑料的燃烧过程是一个极其复杂的热氧化反应，导致燃烧的基本要素为热、氧和可燃气体。
一般认为，塑料的燃烧经历了如下三个阶段。
第一阶段，热引发过程。
来自外部的热源或火源的热量导致塑料发生相太变化（即从固态转化为液态）和化学变化。
第二阶段，热降解过程。
这一过程为吸热反应，当塑料吸收的热量足以克服分子内原子间某些弱小键能时，塑料开始发生降解反应。
这种反应的实质是在空气中氧存在下的一种自由基链式反应，反应的结果产生气相可燃物体如各种单体易燃烃类等。
第三阶段，引燃过程。
当第二阶段热降解反应生成可燃物的浓度达到着火极限后，与大气中的氧气相遇。
二、阻燃机理
塑料中按一定比例加入阻燃剂，可使氧指数增大，阻燃效果明显。
当然，氧指数只是表示材料可燃性和阻燃剂的阻燃性，还应采用一系列的参量，如热自燃临界参量、热点燃能量、热自燃温度等。
一般说来，含有阻燃剂的塑料在燃烧时，阻燃剂是在不同反应区域内（气相、*凝聚相）多方面起作用的。
对于不同材料，阻燃剂的作用也可能不同。
阻燃剂的作用机理比较复杂。
但其目的总是以物理和化学的途径来切断燃烧循环。
阻燃剂
对燃烧反应的影响表现在如下几方面：
（1）位于凝聚相内的阻燃剂吸热分解，从而使凝聚相内的相对温度减慢上升，以延缓塑料的热分解温度，利用阻燃剂热分解时生成的不燃性气体的气化热来降低温度。
（2）阻燃剂受热分解，释放出捕获燃烧反应中的OH（羟基）自由基的阻燃剂，使按自由基链式反应进行的燃烧过程终止链锁反应。
（3）在热作用下，阻燃剂出现吸热相变，阻止凝聚相内温度的升高，使燃烧反应变慢直至停止。
（4）催化凝聚相热分解，产生固相产物（焦化层）或泡沫层，阻碍热传递作用。
这使凝聚相温度保持在较低水平，导致作为气相反应原料（可燃性气体分解产物）的形成速度降低。
总之，阻燃剂的作用能综合地使燃烧反应的速度变慢，或者使反应的引发（热自燃）变得困难，从而达到抑制、减轻火灾危害的目的。