橡胶的燃烧和阻燃技术
1、橡胶的燃烧和阻燃
燃烧是客观世界的自然现象，如雷击可引发森林火灾。燃烧也是人类生活或生产中所需的人为现象。要使燃烧发生和进行下去，需有三项条件，缺一不可。
一定的温度任何物质只有在周围环境温度达到燃烧点之后才能起燃。不同特质的燃烧点高低不一，实现燃烧的难易程度也不一，故有难燃和易燃之分。
氧气它是助燃剂，是确保燃烧进行下去不可缺少的因素。
可燃烧物质是燃烧得以进行的本体，一般为碳氢化合物，生物材料（如草、木）及合成聚合物材料（如橡胶、塑料及纤维等）。
1.1橡胶的燃烧橡胶燃烧为其它材料的燃烧具有共同点，但也有特殊之处。橡胶作为高分子材料，其燃烧过程较为复杂，其燃烧温度也高于一般物质。即使引火点燃，温度也应达到3160以上。橡胶着火后，其燃烧过程通常可分三个阶段。
（1）热分解达到燃烧点（不同胶种有不同的燃烧点），如NR为6200C～6700C）后首先开始变软熔化，分解为低分子物。在此阶段无明火可见，可视为燃烧的前奏。
（2）燃烧热分解产物与大气中的氧剧烈反应出现火焰，这标志着燃烧正式开始。伴随着光和热的释放，产生新的低分子可燃物（如CO）不可燃物（如CO2）以及烟雾。
（3）继续燃烧此阶段可延续到所有可燃物燃尽为止。大部分胶种都要经历这三个阶段，但含卤橡胶有可能只进行到第二阶段，因为燃烧中生成的卤化物氢起抑止作用。
1.2橡胶燃烧的等级通常系通过燃烧的难易程度来区分，具体可根据氧指数划分（见表1所示）
表1橡胶的氧指数阻燃等级
阻燃等级氧指数范围举例
不阻燃<20可燃胶种（如天然橡胶），不添加阻燃剂
一般阻燃>20<30可燃胶种，添加阻燃剂
高阻燃（难燃）≥30含卤橡胶，添加阻燃剂的含卤橡胶
常用胶种如以氧指数（OI）来衡量，则燃烧（难易程度由易到难）的排列顺序见表2所示。
表2常用胶种的氧指数
EPDMBR、IRNRSBR、NBRCSM、CHRCR
1718～192021～2227～3038～41
注：BR-顺丁橡胶CHR氯醚橡胶CSM-氯磺化聚乙烯IR-异戊=烯橡胶NR=天然橡胶SBR-丁苯橡胶NBR-丁腈橡胶EPDM-三元乙丙橡胶
由表2可见含卤橡胶的氧指数高于不含卤橡胶；不含卤橡胶中含侧基的氧指数高于不含卤橡胶的。橡胶燃烧的基础是以烃类为主的结构（各种橡胶都属于可燃烧材料），仅燃烧的难易程度不同而已。
不含卤橡胶具有耐燃特性的唯一例外是硅橡胶，其主链结构有硅、氧原子组成，在阻燃方面有一定价值，但其物理性能较差故应用面较窄。
自身难燃并非橡胶获得阻燃效果的唯一途径，不阻燃橡胶中若添加阻燃剂后也可供一般阻燃之用。当然，难燃橡胶中添加阻剂则可进一步提升阻燃等级，犹如锦上添花。
1.3阻燃胶种的选择含卤橡胶一般是首选对象，其阻燃性无可非议，但燃烧是所产生的卤化氢气体，具有腐蚀性和毒性，其制品只适合于在开放性空间应用；而对空间有限的场所（如交通工具或地下设施）就欠安全。生胶的含卤量越高，则氧指数也越高，但不安全性上升。
不含卤橡胶虽自身不阻燃，但添加一定量的阻燃剂后，仍能达到阻燃要求。某些树脂因其结构中含卤，当它与橡胶共混后也可能提高橡胶的阻燃性（如PVC）。
1.4橡胶的单用与并用在阻燃橡胶中主体材料的单用和并用十分常见。
1.4.1单用焦点卤橡胶都有单用的实例，尤以CR为常见。不含卤橡胶单用，其本身不阻燃，但添加阻燃剂后可以弥补。近年来，在某些场合禁止使用含卤橡胶，如美国禁止在单用设施、飞机、舰艇上使用以含卤橡胶为主体材料的阻燃中生成的卤化物氢起抑制作用添加大量无卤阻燃剂。
1.4.2并用橡胶单用往往难以实现阻燃和物理之间兼顾的目的，而且阻燃制品的性能要求往往是多方面的，需要通过橡胶并用来实现，见表3所示。
表3阻燃橡胶主体材料的应用
并用成分性能或功能
阻燃耐油物理性能加工性能电绝缘抗静电耐热耐腐蚀降低成本无烟
CR+NR√√√√
CR+PVC√√√√√√√
+NR+BR√√√
CR+CPE+NR√√√√
NBR+PVC√√√
CSM+CPE+CHRVA√√√√
CSM+EPM+EVA√√√√
NR+SBR√√√√√
EPDM+PE√√√
注：“√”者都具有此种性能或功能
2、阻燃剂
阻燃剂是橡胶专用助剂的一个种类，适用于所有要求阻燃的橡胶制品。某些阻燃剂除了能阻燃外，还兼具增塑和填充的作用。
2.1阻燃剂的作用机理阻燃剂可起到以下一种或多种作用。
降温吸热燃烧时的热分解和氧化反应都会导致大量生热，热量又为继续燃烧提供了条件，而阻燃剂的作用则与之相反。如有些阻燃剂作用时生成水，而水在受热后的汽化过程中会吸收周围的热量，如氢氧化铝是其典型的代表物。
两个分子的氢氧化铝能释出3个分子的水，其质量相当于氢氧化铝的36.4%。
隔断氧源有些阻燃剂在燃烧中会分解出不可燃气体N2、CO2等，这些气体把燃烧物包围起来，阻断了氧源，抑制火势蔓延。又如磷酸脂类阻燃剂遇火生成磷酸或偏磷酸，在橡胶表面蒙上一层硬质透明的保护层。三氧化二锑与含卤阻燃剂分解出的HCI或HB生成SbCI3或SbBr3，因此重大而沉积于橡胶表面，形成阻燃屏障。
抑制橡胶可燃性有些阻燃剂的分解物，会使橡胶丧失可燃性，例如氧化石蜡释出的卤素游离基等。
2.2橡胶阻燃性的分类习惯上把它分成无机与有机两大类。
2.2.1无机阻燃剂此类阻燃剂普通具有降温和阻隔作用，且不可燃。由于它用量大，可烯释可燃物的浓度。这类阻燃剂又分为氢氧化物、无机盐及金属氧化物，它们均为不可燃粉体。
（1）水合氢氧化物因其含有结合水，当温度上升到临界点后，水就离析出来，起到吸热、降温和消烟等作用。主要品种有氢氧化铝和氢氧化镁，含水率分别为36.4%和30.9%。氢氧化铝的优势不仅在于含水率高，价格也较低廉。氢氧化镁的优点在于比重小和具有较好的耐热性。
氢氧化铝虽有广阔的发展前途，但它的两大缺点有待于克服。
（i）必须大量填充才能显示效果。单用时应不少于60份，超过120份才能较为理想:
氧氢化铝在SBR中的用量与阻燃性的关系
AL(OH)3用量，Phr060120180240
氧指数，%18.524273036
氢氧化铝的阻燃效果随用量增加而递升。当单用时，用量达到240份后，可使原来不阻燃的丁苯橡胶接近于高阻燃的水平。但这样高的充填量会给炼胶加工带来困难。
（ii）大量填充导致胶料性能下降
为克服这两大缺点，对策是提高细度、使平均粒径≤2μm;使之表面活化，其适用的表面改性剂是硅烷类偶联剂及脂肪酸。由表5可见，氢氧化铝粒子微细化对橡胶力学性能和阻燃性均有利。
表5粒子微细化对AL（OH）3阻燃性的影响
性能AL（OH）3细度拉伸强度Mpa扯段伸长率%硬度邵尔（A）氧指数%
普通7.94508721.5
超细9.14908729.0
（2）金属氧化物这类化合物有一定的阻燃作用，但它们
的价格比较昂贵。其中氧化镁的贮存稳定性差，大量使用是不可取的。其中最具实用价值并被广泛应用的品种是三氧化二锑（Sb2O3）。它在单用时效果有限，但与含卤阻燃剂并用时明
显的协同效应有限。但与含卤阻燃剂分解的HCI或HBr接触时,会产生成比重大沸点高的SbCL3。这种卤化锑除有良好的覆盖
效果外，还能捕捉系统中的-OH自由基，抑制进一步分解。表6列示了由三氧化二锑、氧化石蜡和硼酸锌组成的三元体系的阻燃效果和协同效应。
表6Sb2O3的单用与并用阻燃效果对比
阻燃剂用量，phr
陶土3030303030
氧化石蜡3020
Sb2O3305
硼酸锌305
阻燃效果大小大较大15s自熄
（3）无机盐无机盐本身不可燃，大量添加可稀释胶料中的可燃成分，有些无机盐还具有水合结构，如硼酸锌、滑石粉的结构中都含结晶水，这有助于抑制热分解。尤其是硼酸锌与氯化石蜡、三氧化锑组成的三元体系，阻燃效果突出。碳酸钙虽不含结晶水，但填充量大，且是捕捉HCL的能手。
2.2.2有机阻燃剂有机阻燃剂分含卤及含磷两大类，它们在添加量相同的情况下，阻燃效果超堵塞无机阻燃剂。
（1）含卤阻燃剂此类阻燃剂燃烧后释放出卤化氧，因卤化氢比空气重而下沉，起阻隔作用。具有代表性含氯阻燃剂为氯化石蜡，是大量使用的传统品种，分液态和固态两种，可根据工艺需要分别选用。含溴类阻燃剂的代表物为十溴二苯醚，因每个分子中含10个溴原子，其有效性高。但价格昂贵，多用于阻燃要求高而体积小的制品，如电视机配件。其它含溴类
阻燃剂有六溴环十二烷、十溴二苯乙烷、四溴双酚A级八溴醚等。
（2）含磷阻燃剂以磷酸脂类为主，兼具增塑功能。一般，随结构中烷基碳数量的增加而阻燃效果渐强，以结构中含苯环的为最佳，如TPP、TCP为常用品种。TCP的阻燃效果优于氯化石蜡，但增塑效果较差。常用品种见表7。
另外，聚磷酰胺（APP）是含磷阻燃剂新开发的品种，特别适宜在EPDM中使用。当添加量达到50份时，自然时间降至零。
3、阻燃橡胶的配方设计
通常阻燃橡胶配方都遵循传统的原则，需设置硫化、防护、加工、补强填充等常规体系，设计的重点在于胶种选择、阻燃选用及注意可能出现的加工问题。
3.1胶种选用根据产品使用要求，可决定单用或并用，前文中已有详述，此外不在赘叙。
3.2阻燃剂选择及搭配
3.2.1阻燃剂并用并用时应考虑阻燃、物理性能、工艺性成本之间的协调平衡。一般情况下仍较多考虑并用，因为单用难以顾及到方方面面，况且不同阻燃剂并用后还能产生协同效应，故并且有较大的实用价值。阻燃剂并且可归纳为三种情况。
（1）有机含卤阻燃剂与无机阻燃剂并用利用前者的高效和后者的无烟、无毒起优势互补的作用。含卤化合物使用最多的是氯化石蜡，而无机品种一般可以从三氧化二锑、硼酸锌、
氢氧化铝或掏土中选用。十溴二苯醚与硼酸锌并用也能获得较好的效果，有资料介绍，其氧指数可高达42%。
（2）无机阻燃剂与磷酸脂并用例如由55份磷酸脂、30份氢氧化铝和15份三氧化二锑组成的体系，燃烧自熄时间＜15g。
（3）无机阻燃剂相互并用虽不多见，但也有成功的经验。例如，硼酸锌与氢氧化铝并用，燃烧中生成多孔硬质烧结块，可进一步阻止橡胶热分解，并阻隔空气与火焰的接触。
3.2.2阻燃剂单用这是近年来出现的新趋势，所用阻燃剂为无烟无卤型。使用最多的是AL（OH）3。据介绍，当AL （OH）3在不含卤生胶中填充量达到180份时，氧指数也可以达到30样的的高水平。
表7磷酸脂类阻燃剂
品名简称说明
磷酸三丁脂TBP无色无嗅液体
磷酸三辛脂TOP
磷酸三笨脂TPP挥发度低，阻燃效果好
磷酸三甲苯脂TCP阻燃、耐油及电缘性俱佳
但如此高的填充回导致胶料物理性能下的下降及加工困难，解决对策是粒子微细化及表面改性。含磷阻燃剂也可以单用，适用品种有TPP和APP（聚磷酸胺）。当APP用量达到60份时，氧指数可达到APP这样惊人的水平。
3.3阻燃性对橡胶加工性能的影响阻燃剂因成分不一，对橡胶加工性能的影响也各异。
（1）有些阻燃剂会使胶料产生粘辊倾向，如液体氯化石蜡，在用量上应加以控制。
（2）某些品种有延迟硫化的倾向，主要是陶土等无机盐类。
（3）氯化石蜡和磷酸脂都兼具增塑作用，设计整体配方时，应考虑，避免超常增塑。
4、橡胶的燃烧试验
阻燃效果达到何种水平需通过特定测试来评定。目前在橡胶行业普遍采用的燃烧试验方法主要有两种：氧指数测定和燃烧试验。前者提供氧指数（OL）；而后者这些主要用来测定橡胶的自熄性，即（1）通过试片离开火焰后继续燃烧的时间来衡量。以上三方面的数据（氧指数、自熄时间及燃烧速度）是目前评价橡胶阻燃性的公认的依据。
对于高聚物（塑料、纤维、橡胶）的阻燃，上世纪70年代要求的只是阻燃（即防火），80年代则同时要求阻燃和抑烟，90年代则还要求阻燃系统无毒。进入新世纪后，在选择弹性材料的阻燃技术和阻燃系统时，环境效应更是必须考虑的重点。所以，国外现在采用的阻燃橡胶的方案，是尽量实现高效（防火）、低烟、低毒，并对环境友好。
橡胶采用的阻燃方法一般有下述几种。（1）以物理方式加入在气相或凝聚相或同时在两相发挥阻燃功效的阻燃剂，且通常是采用由多种阻燃剂组成的复合协效阻燃系统；（2）加入成炭剂及成炭催化剂，以提高橡胶在高热下的成炭率；（3）与
其他高聚物（包括橡胶）共混改性；（4）以物理或化学手段，提高橡胶的交联度；（5）与纳米无机物复配成橡胶/无机物纳米复合材料；（6）在橡胶大分子中引入阻燃元素（卤、磷、氮等）制备本质阻燃橡胶。但在现阶段，阻燃橡胶仍以第一种方法为主，第二种及第三种方法也时有采用，但后面三种方法，或者由于工艺，或者由于成本，或者由于其他原因，尚处于实验室研究阶段。
本文综述和讨论阻燃橡胶的概况及某些近代进展，重点则是可用于橡胶的无卤、环保型阻燃系统，对一些传统的、不很为环保所兼容的卤-锑阻燃系统，因现在还在应用，故也在文中提及。
卤—锑系统
到现在为止，国内外对橡胶的阻燃，相当大部分仍采用卤-锑阻燃系统，所用卤系阻燃剂主要为氯蜡-70及氯蜡-50，还有溴系阻燃剂中的十溴二苯键、六溴环十二烷、四溴双酚A、十溴二苯基乙烷等。卤-锑系统主要是通过在气相捕获活泼自由基而发挥阻燃功效，阻燃效率高，性/价比优异。但此系统由于烟和有毒气体生成量高，特别是由于dioxin问题，加上有些卤系阻燃剂本身也危害人类健康和环境，所以卤-锑系统正为人们审慎对待，日益不为人所欢迎。
现在，正在评估若干卤系阻燃剂的危害性，根据已有的评估结果，欧盟于2003年1月颁布了RoHS指令，要求从2006年7月10起，在欧盟国家新上市的电子-电气产品中，禁用五溴和八溴二苯醚。至于在阻燃橡胶中使用广泛的十溴二苯醚及卤蜡，前者经评估未发现其对环境和人类健康的明显危害，后者的评估则尚在进行中。在阻燃橡胶中逐步推广使用无卤阻燃系统，乃是必然的趋势，所以寻求卤系阻燃剂代用品的研究近20年来一直为人重视。
无机金属水合物
这类化合物也是橡胶使用最多的阻燃剂（也是填料）之一，其中最主要的是氢氧化铝（ATH）和氢氧化镁（MH）。它们无毒、低烟、价廉，对环境友好，但其阻燃效率较低，需要的添加量大。例如，对天然橡胶，加入75phr的MH和5phr的红磷，被阻燃橡胶的氧指数可达35％，UL94阻燃性达V-O级。对聚烯烃橡胶，欲使其氧指数达40％，应加入170phr的MH。对三元乙丙橡胶，加入150～200phr的ATH或MH时，可具有UL94V-0阻燃级。但如在阻燃橡胶中采用ATH或MH作为消烟剂，则15～30phr即可凑效。为了有效发挥ATH及MH在橡胶中的阻燃效能，通常采取如下措施。（1）与其他阻燃剂并用，构成协效系统。例如5～10phr的红磷（包覆型）即可较大幅度提高ATH及MH的阻燃效率。另外，在某些情况，ATH
与MH间也存在协效作用。如在乙烯-丙烯酸酯弹性体中加入
50phrATH及50phr的MH,材料的生烟量低，具UL94V-O阻燃级。（2）采用表面改性的ATH及MH，且对不同的橡胶宜采用不同的表面改性剂。（3）应有适当的粒度及粒度分布。（4）用于阻燃橡胶线缆料时，要特别注意少量杂质对材料电气性能的影响。
从环保及其他一些因素考虑，在阻燃高聚物中增大ATH及MH 的使用量是适宜的，在阻燃橡胶中也是如此。目前，美国、西欧及日本ATH阻燃剂的用量分别达阻燃剂总用量的50％～55%、40％～45%及30％，而我国的此比例估计在10％以下，这是值得考虑的。当然，这与我国阻燃产品的结构有关。
磷系阻燃剂
在阻燃橡胶中，磷系阻燃剂也是用得较多的，主要的有聚磷酸铵（APP）、红磷、三芳基磷酸酯、三烷基磷酸酯、卤代磷酸酯等。APP同时含磷及氮，它可单独用于阻燃橡胶（但效果欠佳），但更常作为酸组分构成膨胀型阻燃剂用于阻燃橡胶。例如，70％乙丙胶、20％AAP、8％三嗪化合物及2％其他助剂组成的系统，具有UL94V-O阻燃级。在橡胶中以APP为阻燃剂时，常将其包覆，且宜采用长键Ⅱ型APP，并常与其他阻燃剂（如ATH等）并用，例如APP+ATH系统是丁基橡胶有效的低毒、低烟阻燃剂。无卤磷酸酯实际上是橡胶的阻燃增塑剂，用它们阻燃橡胶时，其中芳基能赋与橡胶较好的阻燃性，但材料
低温柔顺性降低，烷基的作用则相反，而烷基芳基磷酸酯则能兼顾橡胶的阻燃及低温性能。一般而言，上述磷酸酯用于阻燃橡胶时，挥发性和迁移性均较大，与橡胶相容性也欠佳，用量不宜过大。为了使橡胶达到所需的阻燃级别，很少用单一的磷酸酯，通常与是其他阻燃组分并用。含卤磷酸酯的阻燃作用甚优，因为其中的卤含量很高（30%～50％），磷含量也有10％左右，不过正在对它们的危害性进行评估。
近年来，已经工业化生产一些新型的双磷酸酯及其齐聚物，它们在挥发性、迁移性、热稳定性及水解稳定性方面均较优，且有的已在橡胶中试用，但尚没有成熟的结果。
膨胀型阻燃剂
在可用于橡胶的无卤阻燃系统中，膨胀型阻燃剂（EFR）是研究得较多和被认为是有工业应用前景的阻燃系统之一。含IFR 的阻燃橡胶受高热或燃烧时，可在其表面形成膨胀炭层，因而具有优异的阻燃性能，且成炭率与阻燃性间成一定的线性关系。而且，含IFR的橡胶在燃烧时，不易产生熔滴，烟量和有毒气体生成量也大幅度降低，有时甚至可低于未阻燃的基材。IFR通常以磷-氮为活性组分，不含卤，也不需与锑化合并用。IFR含有酸源、炭源及气源三个组分，各组分单独用于橡胶时，阻燃效能不佳，但三源共同使用时，可显著提高橡胶的氧指数及UL94V阻燃等级。另外，以IFR阻燃橡胶时，用量比较大，否则不能形成表面全部被覆盖的炭层。所以，对很薄的
橡胶制品，IFR的使用受到局限。现在已开发出了一系列可用于橡胶的IFR，其中最普通的酸源是APP（常为包覆型），其他还有磷酸酯、磷酸、硼酸等；最常见的炭源是季戊四醇或双季戊四醇，其他还有淀粉、糖、糊精、某些高聚物等；最方便的气源是蜜胺，其他还有脲、双氰胺、聚酰胺等，但三源必须有适宜的比例。不过，这种经典的IFR有一定的水溶性（特别是当APP的聚合度较低时），被阻燃材料的阻燃性往往不易通过耐水性试验。如果采用聚磷酸蜜胺或焦磷酸蜜胺代替一部APP，IFR的耐水性及耐热性均得以提高。因为聚磷酸蜜胺与焦磷酸蜜胺的氮含量远高于APP，所以前两者与APP及季戊四醇或双季戊四醇即可形成IFR，而不需另外加入气源。另外，如果在被阻燃材料中已有炭源存在，则IFR中有时也不必加入炭源。现在已有很多市售的IFR，它们都是几种组分的混合物。还有一些所谓单分子IFR，系集三源于同一分子内。此类IFR还多处于实验室研制阶段，只有极小量的工业生产，如季戊四醇双磷酸酯双蜜胺盐即一例。但即使是单分子IFR，其中三源的比例也很难正好适合，所以使用时还需与其他有关组分复配。
另外，膨胀石墨也常用于橡胶中，与APP构成IFR，如APP/膨胀石墨（4/1，m/m）已用于阻燃丁基橡胶和聚丁二烯橡胶。而且，单一的膨胀型石墨也已用于阻燃天然橡胶与乙烯一醋酸乙烯酯共聚物。
硅系阻燃剂
硅系阻燃剂主要有带官能团的聚硅氧烷、聚硅氧烷共聚物及硅氧烷复合材料等，这类阻燃剂都是最近才成为商品销售的，如美国的RM4系列，日本的XC-99-B5654系列等，它们受高热或燃烧时，可形成含-Si-O-键和/或-Si-C-键的无机保护层，达到高阻燃、低发烟的目的。硅系阻燃剂。如与IFR并用，可使阻燃显著增效。另外，硅系阻燃剂能赋与材料优良的低温冲击韧性和良好的加工性，已用于某些塑料，也可考虑用于橡胶，但价格较高。
橡胶/无机物纳米复合材料
上世纪80年代及90年代兴起的聚合物/无机物纳米复合材料，开辟了阻燃高分子材料的新途径，被国外有的文献誉为阻燃技术的革命。含3％～5%改性蒙托土的很多高聚物，以锥形量热仪测得的释热速度可降低50%～70%,质量损失速度可降低40％～60%,因而大大降低了小火发展成大火的危险（释热速度是评价材料可燃性的一个重要指标）。现在已有很多高聚物（包括橡胶）均已制得了改性蒙托土纳米复合材料，成为阻燃塑料及橡胶的一个新方向，国内外对此的研究热潮正方兴未艾。不过，上述纳米复合材料的氧指数及UL94V阻燃性的改善并不显著。为了使材料达到一定的氧指数和UL94V阻燃性，可在纳米复合材料中添加一定量的常规阻燃剂，此时所需的阻燃
剂可比不含纳米蒙托士的高聚物所需量降低，即可在达到所需阻燃性的前提下，保持材料较佳的综合性能。
结语
高聚物（包括橡胶）的阻燃，是一个涉及很多学科的复杂问题，人们现在仍然是采用经验的方法制备阻燃高聚物，寻找多类阻燃系统的协效作用，以保持被阻燃材料性能的较佳综合平衡。就目前来看，卤-锑系统及无机金属水合物仍然是阻燃橡胶的主力，但由于人类对环保日益严格的要求，卤-锑系统正面临严重的挑战，其用量可能日趋减小。但在缺乏适当代用品前，它们还不会很快退出阻燃舞台。无卤环保型的阻燃系统在阻燃橡胶中的应用正日益增加，特别是一些为环境兼容的磷氮系阻燃剂、膨胀型阻燃剂以及阻燃聚合物/无机物纳米复合材料会更受青睐。
橡胶阻燃技术的研究进展探讨 摘要：在科技进步的过程中，橡胶的用途也在扩大，橡胶的燃烧，实质是高温条件下其分解，进而生成可燃性气体，在氧和热条件作用下，这些可燃性气体燃烧起来。因此要实现橡胶阻燃，需要将阻燃剂加入高聚物中，并完善其阻燃技术来实现有效阻燃。所以对橡胶阻燃技术的研究是十分重要的，需不断开发其相关先进技术，最大程度上减少火灾的发生和相关损失。 关键词：橡胶阻燃；阻燃机理；阻燃技术；研究进展 一、橡胶阻燃性能分析 对橡胶分类可以按照其分子链结构、特性来进行，首先是烃类橡胶，主要包含了NR、SBR、IIR和EPM等，具有良好的电性能，其氧指数一般是在19~20范围内，热分解热度则是在200~500℃范围内，其耐热性、阻燃性能比较差；其次是含卤素橡胶，主要有CR、氯磺化聚乙烯、氯化聚乙烯等，其卤素质量分数为0.28~0.40，氧指数则为28~45该类型橡胶中，含有的卤素含量越高，则其氧指数也会提升。此外，主链杂含原子的橡胶类型则有氯醚橡胶、硅橡胶等。 二、阻燃剂种类及阻燃剂的选择 按阻燃剂与被阻燃基材的关系,可分为添加型和反应型两大类。添加型阻燃剂只是以物理方法分散于基材中,不与基材中组分发生化学反应,多用于热塑性高聚物。在橡胶等材料中大多用添加型。反应型阻燃剂参与合成高聚物的化学反应,最后成为高聚物的结构单元,多用于热固性高聚物。 按阻燃元素种类,阻燃剂可分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。有机阻燃剂有卤系(其中以十溴二苯醚为代表的含溴有机物既是添加型阻燃剂又是反应型阻燃剂,阻燃效果从大到小的顺序依次为:I,Br,Cl,F)、磷系、卤-磷系、氮系、氮-磷系。 无机阻燃剂有锑系、铝-镁系、红磷、硼系、钼系等。高分子化合物在空气中燃烧是一种非常激烈的氧化反应,燃烧过程中产生大量活泼的羟基,羟基和高分子化合物相遇时,生成碳氢化合物、游离基和水,在无氧作用下,碳氢化合物和游离基分解而形成新的羟基,如此循环,使燃烧反应不断延续下去。阻燃剂主要是破坏物质燃烧具备的热、氧及燃烧3个条件来达到阻燃效果。阻燃剂的选择应满足以下基本要求: 1、效能/价格比高; 2、本身低毒或基本无毒,燃烧时生成的有毒和腐蚀性气体量及烟量尽可能少,对环境友好; 3、与被阻燃基材的相容性好; 4、具有足够高的热稳定性,在被阻燃基材加工温度下不易分解,但其分解温度不宜过高,以250～400℃为宜; 5、不致过多地恶化被阻燃基材的加工性能和最终产品的物理机械性能及电性能; 6、光稳定性较好; 7、原料来源充足,制造工艺简便,价格低廉; 8、根据协同效应,可采用2种或2种以上的阻燃剂。也可采用有阻燃作用的填充剂,如碳酸钙、陶土(但碳酸钙不能和卤化合物及磷酸化合物一起使用,因其能消除卤素和其他酸性气体,对消灭火焰无延缓作用)等。 三、橡胶燃烧及阻燃机理 1、磷系阻燃剂的阻燃机理
橡胶的燃烧和阻燃研究 1、橡胶的燃烧和阻燃 燃烧是客观世界的自然现象，如雷击可引发森林火灾。燃烧也是人类生活或生产中所需的人为现象。要使燃烧发生和进行下去，需有三项条件，缺一不可。 一定的温度任何物质只有在周围环境温度达到燃烧点之后才能起燃。不同特质的燃烧点高低不一，实现燃烧的难易程度也不一，故有难燃和易燃之分。 氧气它是助燃剂，是确保燃烧进行下去不可缺少的因素。 可燃烧物质是燃烧得以进行的本体，一般为碳氢化合物，生物材料（如草、木）及合成聚合物材料（如橡胶、塑料及纤维等）。 1.1 橡胶的燃烧橡胶燃烧为其它材料的燃烧具有共同点，但也有特殊之处。橡胶作为高分子材料，其燃烧过程较为复杂，其燃烧温度也高于一般物质。即使引火点燃，温度也应达到3160以上。橡胶着火后，其燃烧过程通常可分三个阶段。 （1）热分解达到燃烧点（不同胶种有不同的燃烧点），如NR为6200C～6700C）后首先开始变软熔化，分解为低分子物。在此阶段无明火可见，可视为燃烧的前奏。 （2）燃烧热分解产物与大气中的氧剧烈反应出现火焰，这标志着燃烧正式开始。伴随着光和热的释放，产生新的低分子可燃物（如CO）不可燃物（如CO2）以及烟雾。 （3）继续燃烧此阶段可延续到所有可燃物燃尽为止。大部分胶种都要经历这三个阶段，但含卤橡胶有可能只进行到第二阶段，因为燃烧中生成的卤化物氢起抑止作用。 1.2 橡胶燃烧的等级通常系通过燃烧的难易程度来区分，具体可根据氧指数划分（见表1所示） 表1橡胶的氧指数阻燃等级 阻燃等级氧指数范围举例 不阻燃 <20 可燃胶种（如天然橡胶），不添加阻燃剂 一般阻燃 >20<30 可燃胶种，添加阻燃剂 高阻燃（难燃）≥30 含卤橡胶，添加阻燃剂的含卤橡胶 常用胶种如以氧指数（OI）来衡量，则燃烧（难易程度由易到难）的排列顺序见表2所示。 表2 常用胶种的氧指数
橡胶的燃烧和阻燃技术 1、橡胶的燃烧和阻燃 燃烧是客观世界的自然现象，如雷击可引发森林火灾。燃烧也是人类生活或生产中所需的人为现象。要使燃烧发生和进行下去，需有三项条件，缺一不可。 一定的温度任何物质只有在周围环境温度达到燃烧点之后才能起燃。不同特质的燃烧点高低不一，实现燃烧的难易程度也不一，故有难燃和易燃之分。 氧气它是助燃剂，是确保燃烧进行下去不可缺少的因素。 可燃烧物质是燃烧得以进行的本体，一般为碳氢化合物，生物材料（如草、木）及合成聚合物材料（如橡胶、塑料及纤维等）。 1.1橡胶的燃烧橡胶燃烧为其它材料的燃烧具有共同点，但也有特殊之处。橡胶作为高分子材料，其燃烧过程较为复杂，其燃烧温度也高于一般物质。即使引火点燃，温度也应达到3160以上。橡胶着火后，其燃烧过程通常可分三个阶段。 （1）热分解达到燃烧点（不同胶种有不同的燃烧点），如NR为6200C～6700C）后首先开始变软熔化，分解为低分子物。在此阶段无明火可见，可视为燃烧的前奏。 （2）燃烧热分解产物与大气中的氧剧烈反应出现火焰，这标志着燃烧正式开始。伴随着光和热的释放，产生新的低分子可燃物（如CO）不可燃物（如CO2）以及烟雾。
（3）继续燃烧此阶段可延续到所有可燃物燃尽为止。大部分胶种都要经历这三个阶段，但含卤橡胶有可能只进行到第二阶段，因为燃烧中生成的卤化物氢起抑止作用。 1.2橡胶燃烧的等级通常系通过燃烧的难易程度来区分，具体可根据氧指数划分（见表1所示） 表1橡胶的氧指数阻燃等级 阻燃等级氧指数范围举例 不阻燃<20可燃胶种（如天然橡胶），不添加阻燃剂 一般阻燃>20<30可燃胶种，添加阻燃剂 高阻燃（难燃）≥30含卤橡胶，添加阻燃剂的含卤橡胶 常用胶种如以氧指数（OI）来衡量，则燃烧（难易程度由易到难）的排列顺序见表2所示。 表2常用胶种的氧指数 EPDMBR、IRNRSBR、NBRCSM、CHRCR 1718～192021～2227～3038～41 注：BR-顺丁橡胶CHR氯醚橡胶CSM-氯磺化聚乙烯IR-异戊=烯橡胶NR=天然橡胶SBR-丁苯橡胶NBR-丁腈橡胶EPDM-三元乙丙橡胶 由表2可见含卤橡胶的氧指数高于不含卤橡胶；不含卤橡胶中含侧基的氧指数高于不含卤橡胶的。橡胶燃烧的基础是以烃类为主的结构（各种橡胶都属于可燃烧材料），仅燃烧的难易程度不同而已。
橡胶材料的阻燃性测试方法 橡胶材料在许多领域中广泛应用，比如电子、建筑、汽车等行业。 然而，由于橡胶本身易燃的特性，为确保安全和可持续发展，对橡胶 材料的阻燃性进行测试就显得尤为重要。本文将介绍橡胶材料的阻燃 性测试方法，以帮助读者全面了解该领域的相关知识。 一、材料准备和说明 首先，进行橡胶材料的阻燃性测试前，需要准备适当的材料和说明。确保所使用的橡胶材料具有代表性，能够真实反映实际应用中的情况。同时，需要提供橡胶材料的详细描述，包括材料的构成、厚度、密度 等信息，以便测试人员进行测试时能够准确判断和评估。 二、热压燃烧测试法 热压燃烧测试法是一种常用的橡胶材料阻燃性测试方法。该方法主 要通过将橡胶材料置于预设的温度和压力条件下，进行燃烧测试，并 根据燃烧的时间、温度、氧气流量等参数来评估其阻燃性能。在测试 中需要注意控制测试条件的稳定性和一致性，以确保测试结果的准确 性和可比性。 三、垂直燃烧测试法 垂直燃烧测试法是另一种常见的橡胶材料阻燃性测试方法。该方法 利用垂直放置的橡胶材料进行燃烧测试，并通过观察其燃烧速度、烟 雾生成、滴落物等指标来评估其阻燃性能。在测试中，需要注意橡胶 材料的固定和正常的燃烧过程，确保测试结果的可靠性和可重复性。
四、氧指数测试法 氧指数测试法是一种客观评价橡胶材料阻燃性能的方法。该方法利用氧指数仪测试橡胶材料在特定氧气条件下的燃烧性能。通过测定材料燃烧所需的最低氧气浓度，来评估其阻燃性能。氧指数测试法具有一定的准确性和可比性，但在使用时需要注意测试条件和仪器的正确操作，以获得可靠的测试结果。 五、微焦耳热分析测试法 微焦耳热分析测试法是一种通过测定橡胶材料在升温过程中的热释放量来评估其阻燃性能的方法。该方法可以定量地测定材料的热解过程和热反应特性，在一定程度上反映材料的阻燃性能。在测试中，需要注意测试仪器和条件的准确性和一致性，以保证测试结果的可靠性和可重复性。 六、其他测试方法 除了上述常用的测试方法外，还有一些其他的测试方法也常被用于橡胶材料的阻燃性测试。比如热释放速率测试、热失重分析、热导率测试等。这些方法可以从不同的角度评估橡胶材料的阻燃性能，提供全面的测试结果。 总结： 橡胶材料的阻燃性测试是确保安全和可持续发展的重要环节。通过合适的测试方法，可以评估橡胶材料的阻燃性能，为相关领域的安全设计和材料选择提供参考。然而，在进行测试时需要注意测试条件的
提高硅橡胶耐热性、阻燃性的方法 耐热硅橡胶 耐热性是硅橡胶的显著特性之一。其耐高温性取决于硅橡胶生胶分子骨架是由键能很高的 Si-O-Si 键（键能为 451 kJ/mol）构成，并且联在 Si 原子侧基上的 Si-C键（键能为 214 kJ/mol）也很强。因此，硅橡胶在高低温条件下具有高稳定性，某些硅橡胶在-100～300℃环境中长期使用。但是，硅橡胶不能满足更高温度的要求，在高温环境下，硅橡胶生胶分子因为侧有机基团氧化以及主链的热重排降解而丧失物理力学性能。 提高硅橡胶耐热性的方法主要有以下几种： （1）在硅橡胶分子侧链引入特殊的基团（如苯基）以阻止侧基的氧化降解和主链的热重排降解； （2）在硅橡胶分子主链上引入体积较大的链段（如亚苯基、环二硅氮烷、碳十硼烷基）以提高硫化胶的交联键热稳定性； （3）在胶料配方体系中引入耐热添加剂（如 SnO2、Fe2O3等）以阻止主链环化降解和侧链氧化交联等。其中，在胶料配方体系中引入耐热添加剂为目前最常用、有效的方法。 阻燃硅橡胶
硅橡胶闪点高达 750℃，燃点 450℃，其氧指数较其它以碳为主链的橡胶高。燃烧时，热释放速率低，火焰传播慢，无滴落，燃烧产物几乎无毒、无腐蚀性，在表面上形成仍是阻燃性的陶瓷化碳硅层。尽管阻燃性优异，但是硅橡胶仍存在缺陷，特别是其容易阴燃，存在潜在的燃烧危险。在一些高温、发热、高电压的特殊场合（如宇航、电子电气及输电线路等），对硅橡胶的阻燃性要求极高。 提高硅橡胶阻燃性一般从以下几个方面考虑： （1）促进其形成阻隔作用的陶瓷化碳硅层； （2）促进硅橡胶在高温下的交联，形成稳定结构； （3）加入无机填料，充当阻燃剂以降低燃烧时的表面温度、提高导热性或形成空气阻隔层起到阻燃作用； （4）捕捉燃烧时生成的自由基，抑制和减缓燃烧； （5）防止解扣式降解，减少可燃性小分子的放出。 常用的阻燃剂一般分为添加型阻燃材料和反应型阻燃剂。前者只是以物理方式分散于基体中，不发生化学反应；后者作为一种单体或辅助试剂参与法学反应而成为硅橡胶结构的一部分。 采用熔融共混法制备的 MMT/硅橡胶复合材料，其氧指数随着 MMT 添加量的增加先是剧增后缓增。氢氧化镁/硼酸锌的混合阻燃体系同样也可以提高硅橡胶的阻燃性并且增强燃烧后所形成的陶瓷层。
橡胶材料的阻燃性能测试方法橡胶材料的阻燃性能测试是一项重要的工作，它能够评估橡胶材料 在火灾中的表现以及对火势的扩散起到的作用。为了确保橡胶制品在 实际使用场景中的安全性，必须对其进行阻燃性能测试。本文将介绍 几种常用的橡胶材料阻燃性能测试方法。 一、垂直燃烧测试（ASTM D3801） 垂直燃烧测试是目前应用最广泛的橡胶材料阻燃性能测试方法之一。该测试方法可以评估材料的燃烧特性和能量释放水平。测试时，将一 定尺寸的样品垂直悬挂，然后用一个明火点燃样品的下端。通过观察 火焰的蔓延速度和样品的燃烧时间，可以评估橡胶材料的阻燃性能。 二、水平燃烧测试（UL 94） 水平燃烧测试是评估橡胶材料阻燃性能的另一种常用方法。该测试 方法可以用于评估材料的自熄性能和闪燃性。测试时，将一定尺寸的 样品水平放置，然后用一个明火点燃样品的一端。通过观察火焰的蔓 延速度和样品燃烧的情况，可以评估橡胶材料的阻燃性能。 三、氧指数测试（ASTM D2863） 氧指数测试是一种常用的评估材料燃烧性能的方法，也适用于橡胶 材料的阻燃性能测试。该测试方法基于材料在氧气流中燃烧的特性。 测试时，将一定尺寸的样品放置在垂直燃烧装置中，然后通过调节氧 气浓度来确定样品的氧指数。氧指数越高，表示材料的阻燃性能越好。
除了上述常用的测试方法，还有一些其他的测试方法也可以用于评估橡胶材料的阻燃性能，例如热释放速率测试、烟雾生成测试等。这些测试方法可以综合评估材料在火灾中的表现，为材料的选择和设计提供依据。 在进行橡胶材料阻燃性能测试时，需要注意以下几点： 1. 样品的准备：样品的尺寸和形状应符合测试标准的要求，确保测试结果的准确性。 2. 火焰的应用：在进行燃烧测试时，必须确保火焰的大小和形状符合测试标准的要求。 3. 测量参数的记录：在测试过程中，应准确记录火焰的蔓延速度、燃烧时间等参数，以便后续的数据分析和评估。 4. 安全措施的采取：进行任何火焰测试时，都必须采取必要的安全措施，以防止事故的发生。 总之，橡胶材料的阻燃性能测试是确保材料安全性的重要手段。通过选择合适的测试方法，并严格按照测试标准进行操作，可以得到准确可靠的测试结果，为橡胶材料的应用和设计提供科学依据。同时，在进行测试时，需要充分考虑实际应用场景的要求，并遵循相关的安全规定，以确保测试的准确性和可靠性。
橡胶材料的防火性能 橡胶是一种常用的材料，广泛应用于建筑、交通、航空航天等领域。然而，由于其燃烧性，在某些场合下会产生严重的火灾风险。因此， 研究橡胶材料的防火性能，提升其火灾安全性，对保障人民生命财产 安全具有重要意义。 一、橡胶材料的火灾特性 在探讨橡胶材料的防火性能之前，我们需要了解其火灾特性。橡胶 具有较高的可燃性，在遇到火源时易燃燃烧，且火势蔓延快，烟雾浓密，烟气中含有大量的有害物质。这种特性使得橡胶材料一旦着火将 很难控制，火势很快蔓延到周围环境，给人们的生命财产造成极大威胁。 二、提升橡胶材料的防火性能的方法 为了提高橡胶材料的防火性能，以下是几种可行的方法： 1. 添加阻燃剂 阻燃剂是一种可以降低材料燃烧性能的物质。添加适量的阻燃剂可 以改善橡胶的防火性能。阻燃剂可以干扰燃烧链反应，抑制火势蔓延，减少烟雾产生。常用的阻燃剂有氢氧化铝、磷系化合物等。 2. 表面涂覆防火涂料
将橡胶材料的表面涂覆一层防火涂料，可以起到阻隔燃烧的作用。 防火涂料具有良好的阻燃、隔热、隔烟等性能，能有效阻止火势蔓延，降低烟雾产生，提高橡胶材料的火灾安全性。 3. 设计合理的结构 在使用橡胶材料时，合理设计结构对提高其防火性能至关重要。例如，在建筑领域中，可以通过优化建筑材料的选择和布局，设置防火墙、防火门等构造，在火灾发生时隔离火源，并减缓火势蔓延，保护 人员的生命安全。 4. 定期检查和维护 橡胶材料在使用过程中需要定期检查和维护，确保其防火性能处于 良好状态。如发现橡胶材料出现老化、破损等情况，应及时更换或修复，以保持其防火性能。 三、橡胶材料的应用与防火要求 橡胶材料广泛应用于建筑、交通、航空航天等众多领域。不同领域 对橡胶材料的防火要求也不尽相同。 在建筑领域，橡胶材料通常应用于屋面防水、管道密封等方面。对 于屋面防水的橡胶材料，需要具备较高的耐火性能，以减少火灾对建 筑物的破坏。而对于管道密封的橡胶材料，要求具有良好的耐高温性能，能够在高温环境下保持稳定。 在交通领域，橡胶材料常用于轮胎、密封条等方面。对于轮胎而言，其防火性能直接关系到车辆行驶中的安全性。因此，橡胶轮胎需要具
三元乙丙橡胶阻燃检测标准 三元乙丙橡胶（EPDM）是一种优质的合成橡胶，具有出色的耐老化性能、耐热性能和电绝缘性能。然而，由于其易燃的特性，为了确保其在使用过程中的安全性，需要进行阻燃性能的检测。本文将介绍三元乙丙橡胶阻燃检测标准的相关内容。 三元乙丙橡胶阻燃检测标准旨在评估该材料的抗燃烧性能、热分解性能以及冷酸性溶胀性能等指标。 首先，针对三元乙丙橡胶的抗燃烧性能，主要通过垂直燃烧实验来进行评价。测试时，取一定尺寸的试样，将其垂直悬挂，并在底部放置一定高度的燃烧源，观察试样燃烧过程中的扩散情况、燃烧时间以及残留物等参数。根据实验结果，可以评估三元乙丙橡胶的燃烧速度、残余物的形态和质量等参数，从而判断其阻燃性能的好坏。 其次，针对三元乙丙橡胶的热分解性能，常用的测试方法是热分解动态扫描量热法（TG-DSC）。该方法可以通过控制升温速率，并记录试样在不同温度下的质量变化和热量释放情况，来分析材料的热分解特性。通过这种方法，可以确定三元乙丙橡胶在高温下的热稳定性以及热分解产物的种类和含量，从而评估其在高温情况下的抗燃烧能力。 最后，针对三元乙丙橡胶的冷酸性溶胀性能，一般采用浸泡溶胀法进行测试。首先，将试样置于一定浓度的酸溶液中，并保持一定时间，然后取出试样，清洗、干燥并称重。根据试样的重量变化以及表面形态的变化，可以评估三元乙丙橡胶在不同
酸溶液中的耐酸性能。这是因为，三元乙丙橡胶在受酸性环境影响时，可能会发生溶胀破坏，从而降低其阻燃性能。 需要注意的是，三元乙丙橡胶阻燃检测标准中应该包括相关的实验操作方法、试样的准备要求以及数据分析方法等内容。此外，为了保证检测结果的可靠性，还需要进行合适的实验条件的选择、设备的校准以及实验重复性的测试等工作。 综上所述，三元乙丙橡胶阻燃检测标准是评估该材料抗燃烧性能、热分解性能以及冷酸性溶胀性能等指标的重要依据。通过使用标准化的测试方法和要求，可以对三元乙丙橡胶的阻燃性能进行准确评估，从而确保其在实际应用中的安全性和可靠性。三元乙丙橡胶（EPDM）是一种由乙烯、丙烯和少量非共聚烯 烃组成的高分子化合物，具有优异的物理和化学性质。它不仅具有出色的抗氧化性和抗老化性能，还具有良好的耐热性、电绝缘性和耐候性，因此广泛应用于建筑、汽车、电子、管道和电力行业等领域。 然而，由于EPDM的分子结构中含有一定数量的饱和键，该 材料存在易燃的缺点。在高温、高压、摩擦或火源作用下，EPDM可能会发生自燃、燃烧和释放有毒气体的情况，严重危及人身安全和财产安全。因此，为了确保EPDM的安全使用，阻燃性能的检测变得尤为重要。 三元乙丙橡胶阻燃检测标准的指标主要包括抗燃烧性能、热分解性能和抗酸溶胀性能。
阻燃橡胶的生产及应用 阻燃橡胶是一种具有阻燃性能的橡胶制品，具有良好的防火性能，广泛应用于建筑、交通工具、电气设备、家具、电子产品、航空航天等领域。下面将详细介绍阻燃橡胶的生产工艺及应用领域。 一、阻燃橡胶的生产 阻燃橡胶的生产需要选择具有阻燃性能的橡胶材料，并在生产过程中添加阻燃剂。阻燃剂是一种特殊的添加剂，可以使橡胶材料具有阻燃性能，阻止火焰蔓延，起到保护作用。常见的阻燃剂有卤化阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂等。在生产过程中，将阻燃剂与橡胶材料充分混合，并通过加热、压延、硫化等工艺，制成阻燃橡胶制品。 此外，为了提高阻燃橡胶的性能，还可以添加其他助剂，如填料、增塑剂、稳定剂等。这些助剂可以改善橡胶的硬度、耐磨性、耐高温性能，使阻燃橡胶更加适用于各种复杂的工况。 二、阻燃橡胶的应用 1.建筑领域 阻燃橡胶在建筑领域有着广泛的应用。例如，在建筑材料中添加阻燃橡胶，可以
提高建筑材料的防火性能，降低火灾风险。此外，阻燃橡胶也可以用于制作防火门、防火窗等建筑装饰材料，起到防火隔离的作用，保护人们的生命财产安全。 2.交通工具领域 在交通工具中，阻燃橡胶主要用于制作汽车轮胎、飞机轮胎、火车轮胎等。阻燃橡胶具有良好的耐磨性能和防火性能，可以有效降低交通工具在高速行驶过程中因摩擦而产生的高温，减少火灾发生的可能性，提高交通安全性。 3.电气设备领域 阻燃橡胶被广泛应用于电气设备中，如电线电缆、绝缘材料、电子元件等。阻燃橡胶能够有效阻止电气设备因短路、过载等原因引发的火灾，提高电气设备的安全性能，保护人们的生命和财产安全。 4.家具领域 在家具制造中，阻燃橡胶常被用于沙发、床垫、地毯等家具制品中，以提高家具的防火性能。特别是在家庭中，由于家具使用频繁，如果家具没有良好的防火性能，一旦发生火灾，后果将不堪设想。因此，使用阻燃橡胶制品可以有效减少家具火灾的风险。
三元乙丙橡胶阻燃配方 三元乙丙橡胶（EPDM）是一种优良的橡胶材料，具有优异的耐老化、耐候性和化学稳定性。然而，在一些特殊条件下，如高温、有机溶剂接触或火焰直接接触等，EPDM橡胶容易燃烧。因此，为了提高EPDM橡胶的阻燃性能，需要进行阻燃配方设计。 EPDM橡胶阻燃配方的设计需要从以下几个方面考虑：阻燃剂、增塑剂、抗氧剂和填充剂。 首先，选择适合的阻燃剂是提高EPDM橡胶阻燃性能的关键。常用的阻燃剂有氯化磷、氯化铝和氧化镁等。这些阻燃剂能够在燃烧过程中发生各种化学反应，吸收大量热能，形成稳定的阻燃层，有效延缓燃烧过程。 其次，增塑剂在EPDM橡胶阻燃配方中起到降低橡胶硬度、提高橡胶的柔韧性和延展性的作用。常用的增塑剂有酯类和丁基酮等。这些增塑剂能够与橡胶发生物理或化学反应，形成一种新的体系，有助于提高EPDM 橡胶的加工性能和耐热性。 此外，抗氧剂是防止EPDM橡胶老化和劣化的重要添加剂。常用的抗氧剂有二戊基二硫代碳酸、二异丙基二硫代碳酸和硫酸亚锡等。这些抗氧剂能够抑制橡胶分子链的自由基引发的氧化反应，提高EPDM橡胶的耐热性和抗老化性能。 最后，填充剂的选择和添加量对EPDM橡胶的阻燃性能也有影响。常用的填充剂有无机盐类、纳米材料和纤维素类等。这些填充剂能够在燃烧过程中产生惰性气体，稀释可燃物质浓度，抑制燃烧反应的进行。 根据以上原理，以下是一种EPDM橡胶阻燃配方示例：
1.EPDM橡胶：100份 2.阻燃剂（氯化磷）：50份 3.增塑剂（酯类）：30份 4.抗氧剂（二戊基二硫代碳酸）：5份 5.填充剂（无机盐类）：200份 以上配方中，EPDM橡胶为基础材料，阻燃剂氯化磷起到阻止燃烧的作用，增塑剂酯类提高橡胶的柔韧性，抗氧剂二戊基二硫代碳酸抑制橡胶的老化，填充剂无机盐类稀释可燃物质浓度，抑制燃烧反应。
三元乙丙橡胶阻燃检测标准 三元乙丙橡胶是一种常用的阻燃材料，广泛应用于电线电缆、汽车零部件、建筑材料等领域。为了确保其阻燃性能符合要求，需要进行阻燃检测。那么，三元乙丙橡胶阻燃检测标准是什么呢？ 首先，需要了解三元乙丙橡胶的阻燃性能指标。目前，国内外通用的三元乙丙橡胶阻燃性能指标有UL94、GB/T 2408、 GB/T 5169.7等。其中，UL94是美国安全实验室（UL）制定 的防火试验标准，被广泛应用于电子电器行业；GB/T 2408是 我国国家标准，适用于电线电缆、汽车零部件等领域；GB/T 5169.7是我国建筑行业使用的防火试验标准。 以GB/T 2408为例，其测试方法如下： 1. 样品制备：将三元乙丙橡胶制成2mm厚的板材，长度和宽 度均为120mm。 2. 试验设备：防火测试箱、燃烧器、计时器、钳子等。 3. 试验过程：将样品固定在测试箱内，点燃燃烧器，使其燃烧10秒钟后撤离。然后观察样品的燃烧情况，包括燃烧时间、 燃烧高度、滴落情况等。
4. 评定标准：根据样品的燃烧情况，评定其防火等级。GB/T 2408将防火等级分为V-0、V-1、V-2三个级别，其中V-0为 最高级别，要求样品的燃烧时间不超过10秒钟，并且在试验 过程中不能滴落火星或灰渣。 除了GB/T 2408之外，还有其他的三元乙丙橡胶阻燃检测标准。不同的标准可能会有不同的测试方法和评定标准，但其本质都是为了评估样品的防火性能是否符合要求。因此，在进行三元乙丙橡胶阻燃检测时，需要根据具体的应用领域和要求选择相应的标准进行测试。 总之，三元乙丙橡胶阻燃检测是保障产品质量和安全的重要措施。通过选择合适的检测标准和方法，可以确保产品的防火性能符合要求，并为产品的应用提供可靠保障。
合成橡胶阻燃材料的应用研究 摘要：本文针对合成橡胶阻燃材料的阻燃性能展开研究，分析合成橡胶阻燃材料的现状，阐述添加型阻燃剂、反应型阻燃剂在橡胶中的应用，并提出耐燃性能的测试方法，展望阻燃剂的发展前景，意在通过合成橡胶和阻燃材料的研究，提高合成橡胶制品的应用，降低火灾风险。 关键词：合成橡胶；阻燃材料；应用研究 近些年来，我国汽车工业的发展速度十分迅猛，国内橡胶的需求量持续增长。合成橡胶在汽车工业中发挥着十分重要的作用，但是合成橡胶大部分都是可燃或是易燃的胶种，为火灾的发生埋下隐患，一旦出现安全事故，会给人民群众的日常生活带来许多的影响和不便，因此当务之急的工作是提高合成橡胶制品的阻燃性能，为汽车工业的安全提供保障。提高阻燃性能就不得不提阻燃橡胶材料。阻燃橡胶材料指的是能够延缓着火形式，降低火焰燃烧速度，离开明火后能够自动熄灭的橡胶材料。 1. 合成橡胶的阻燃性能 1. 分子链结构与阻燃性能 大部分的橡胶材料融合阻燃剂以后会产生难燃性和自熄性的特点，但是有少部分的橡胶材料本身就具备难燃型和自熄性，这类不需要加入阻燃剂就具有阻燃作用的橡胶材料被称作固有阻燃橡胶。一般来说，橡胶根据分子链结构和特征可以分为：烃类橡胶、含卤素橡胶以及主链含杂原子橡胶。烃类橡胶主要有SBR、BR、IIR和EPDM等几种，这类橡胶具有良好的电能，氧指数仅仅是19%-20%，不具备较好的阻燃性能。含卤素橡胶主要分为CR、CSM、CM、ECO以及FKM几种；主链含杂原子橡胶分为氯醚橡胶和硅橡胶等等。橡胶的燃烧标准是：不阻燃橡胶材料（氧指数＜20%）、一般阻燃橡胶材料（氧指数一般是在20%-30%之间）、高