IFR-1 型硅橡胶高效无卤阻燃剂
成都众一高材科技有限公司 （简称众一高材） 是以从事化工及生物医用领域新材料产品 研发、科学技术咨询服务及推广、原材料生产销售于一体的科技创新型企业，位于成都市龙 泉驿区国家级经济开发区内， 核心研发团队拥有博士 2 名， 硕士研究生 5 名及中级职称以上 研发人员 15 人，科研设备和生产设施完善。 众一高材在电线电缆耐火材料领域有着数年的研发经验， 本材料是一种主要针对硅橡胶 的高效无卤环保阻燃剂， 所制备的阻燃材料着火自熄性优良， 氧指数大于 32%， 可通过 UL94 V-0 测试标准，它不同于氢氧化镁、氢氧化铝这类型的阻燃剂，与硅橡胶有极好的相容性、 比重小、不影响产品的外观、不粘辊，并且完全符合 RoHS、REACH、PAHs 等多项环保标 准要求，是目前市场上用于硅橡胶的首选阻燃剂产品。
阻燃剂物性指标：
外观 密度 粒径 PH 值 白度 有效物质含量 350℃热失重 白色粉末 1.4g/cm3 4-12 um 5-7 ＞90 99% ＜3.5%
阻燃剂添加量 30%的硅橡胶阻燃性能：
燃烧后残余物可形成有一定强度的硬壳体阻隔层， 所制备的硅橡胶阻燃材料着火后离火 即熄灭，垂直燃烧试验可通过 UL94 V-0 级（3mm）要求，适用于任何需要防火阻燃的场所。
使用建议：
1.添加量为 20%~40% 硅橡胶阻燃较佳，按质量比计。 2.硫化剂添加量按照常规硅橡胶硫化所需量加入。 3.本品采用密封包装，使用时无需再做干燥处理。 4.本品使用过程中如有疑问请及时与我们联系。
专注技术 创新发展
硅橡胶的特性 硅橡胶 硅橡胶的性能主要源于线型聚硅氧烷的化学结构，即由于主链由Si-O-Si键组成，具有优异的热氧化稳定性，耐候性以及良好的电性能。当生胶侧链中引入少量苯基，可改善橡胶的耐低温性能；引入γ-三氟丙基，可提高耐油、耐溶剂性能。主链中引入亚芳基可提高耐用辐照及机械性能等。此外硅橡胶以白炭黑及金属氧化物等作填料，以有机硅化合物（硅氧烷或硅烷）作结构控制剂，并使用特定的改性添加剂，过氧化物硫化剂以及配合成型工艺等。因而，硅橡胶不仅具有一系列不同于有机橡胶的特性，而且硅橡胶之间的性能也可有相当差异。 1、耐热性 硅橡胶在空气中的耐热性比有机橡胶好得多,在150℃下其物理机械性能基本不变,可半永久性使用,在200℃下可使用1000h以上;380℃下可短时间使用.因而硅橡胶广泛用作高温场合中使用的橡胶部件。 2、耐候性 硅橡胶主链中无不饱和键,加之Si-O-Si键对氧、臭氧及紫外线等十分稳定，因而无需任何添加剂，即具有优良的耐候性.在臭氧中发生电晕放电时，有机橡胶很快老化，而对硅橡胶则影响不严重.长时间暴露在紫外线及风雨中，其物理机械性能变化不大，经户外曝晒试验数十年，未发现裂纹或降解发黏等老化现象。 3、电气特性 硅橡胶具有优良的电绝缘性能，其体积电阻高达1×（1014～1016）?.cm,抗爬电性10～30min(特殊品级可达3.5kv/6h),抗电弧性80～100s(特殊品级可达到420s);表面电阻为(1～10) ×1012?.cm;导电品级可达1×（10-3～107）?.cm;介电损耗角正切(tgδ)小于10-3,介电常数2.7～3.3(50Hz/25℃),介电强度18～36KV/mm,而且在很宽的温度及频率范围内变化不大.甚至浸入水中后,电性能也很少降低,十分适合用作电绝缘材料.硅橡胶对高压下的电晕放电及电弧具有优良的阻尼作用。 4、压缩永久变形 压缩永久变形性是硅橡胶在高、低温条件下作垫圈使用时的重要性能.二甲基硅橡胶的压缩永久变形性较差，在150℃下压缩22h 后形变值高达60%左右.但是甲基乙烯基硅橡胶,特别是使用烷基系列过氧化物硫化的制品,具有优良的压缩永久变形性,其形变值可在20%以下.二段硫化条件对压缩永久变形值也有很大的影响,亦即二段硫化温度愈高,压缩永久变形值愈低.为了改进硫化胶制品的压缩永久变形性,还可在胶料中添加氧化汞、氧化镉、氧化锌及醌类化合物等。 由于硅橡胶的压缩永久变形性能优异，因而适宜制作O形圈、密封垫片及胶辊等之用. 5、耐油、耐化学试剂性
溴系阻燃剂 (2007-05-21 19:36:10) 转载▼ 一、溴系阻燃剂的阻燃作用 阻燃剂是用以提高材料的抗燃性，阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。一个理想的阻燃剂要满足如下几个条件： ⑴、阻燃效率高，达到同样的阻燃效果用量少。 ⑵、低毒，燃烧后产生的有毒有腐蚀性的气体和烟量少。 ⑶、相容性好，与易燃材料结合后不易析出或流失。 ⑷、热稳定性高，既保证在阻燃基质加工温度下不分解，又保证分解温度不宜过高。 ⑸、对阻燃基质的性能影响小。 ⑹、在日光下稳定。 ⑺、制造工艺简单，价格低廉。 但同时满足以上的要求实际上是不可能的，所以选择实用的阻燃剂一般考虑在满足基本要求的前提下，对其它条件的要求往往采用最佳的平衡。 按阻燃元素的类别，阻燃剂分为卤系(卤系又分为氯系和溴系)、磷系、锑系、镁系、硼系、钼系等等。当前阻燃剂种类繁多，但综合上面七个条件，溴系阻燃剂特别应用于高分子材质方面无疑是最好的。因此溴系阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂。 固体物质在空气中燃烧一般可分以下三个步骤：⑴、物质燃烧分解产生可燃性气体；⑵、可燃性气体在空气中燃烧；⑶、燃烧产生的热量使物质继续分解使燃烧持续。阻燃的作用就是使上述三个步骤中的至少一个中止，它一般是通过气相阻燃、凝聚相阻燃或中断热交换等机理实现的。 溴系阻燃剂的阻燃作用属气相阻燃，其阻燃机理为溴系阻燃剂受热分解生成HBr，HBr捕获传递燃烧链式反应的活性自由基(如OH·、O·、H·)，生成活性较低的溴自由基，致使燃烧减缓或中止。反应式如下： RBr →Br · + R Br · + RCH3→ HBr + RCH2 · HBr + H · →H2 + Br · HBr + O · →OH · + Br · HBr + OH · →H2O + Br · 同时HBr是密度大的气体，又难燃，它不仅能稀释空气中的氧，并且能覆盖在材料的表面隔离空气致使材料的燃烧速度降低或自熄，达到阻燃的目的。 就阻燃的效率来说，用脂肪族溴化物好于脂环族溴化物，脂环族溴化物好于芳香族溴化物。当溴系阻燃剂和氧化锑并用时，具有明显的增效作用。 二、溴系阻燃剂的种类和用途 溴系阻燃剂的种类很多，一般分以以下几类：
硅橡胶(SiliconeRubber)是一种兼具无机和有机性质的高分子弹性 材料,其分子主链由硅原子和氧原子交替组成(—Si—O—Si—),侧链是与硅原子相连接的碳氢或取代碳氢有机基团,这种基团可以是甲基、不饱和乙烯基(摩尔分数一般不超过01005)或其它有机基团,这种低不饱和度的分子结构使硅橡胶具有优良的耐热老化性和耐候老化性,耐紫外线和臭氧侵蚀。分子链的柔韧性大,分子链之间的相互作用力弱,这些结构特征使硫化胶柔软而富有弹性,但物理性能较差。 硅橡胶发展于20世纪40年代,国外最早研究的品种是二甲基硅橡胶。1944年前后由美国DowCorning公司和GeneralElectric公司各自投入生产。我国在60年代初期研究成功并投入工业化生产。现在生产硅橡胶的国家除我国外,还有美国、英国、日本、前苏联和德国等,品种牌号有1000多种。 1 硅橡胶的分类和特性 1.1 分类 硅橡胶按其硫化机理不同可分为热硫化型、室温硫化型和加成反应型三大类。 1.2 特性 (1)耐高、低温性 在所有橡胶中,硅橡胶的工作温度范围最广阔(-100～350℃)。例如,经过适当配合的乙烯基硅橡胶或低苯基硅橡胶,经250℃数千小时或
300℃数百小时热空气老化后仍能保持弹性;低苯基硅橡胶硫化胶经350℃数十小时热空气老化后仍能保持弹性,它的玻璃化温度为-140℃,其硫化胶在-70～100℃的温度下仍具有弹性。硅橡胶用于火箭喷管内壁防热涂层时,能耐瞬时数千度的高温。硅橡胶在高温下连续使用寿命见表1。 (2)耐臭氧老化、耐氧老化、耐光老化和耐候老化性能 硅橡胶硫化胶在自由状态下置于室外曝晒数年后,性能无显著变化。硅橡胶与其它橡胶的耐臭氧老化性能比较见表2。 (3)电绝缘性能 硅橡胶硫化胶的电绝缘性能在受潮、频率变化或温度升高时变化较
阻燃尼龙制造过程中，应考虑几个方面的问题，这就是制品对阻燃等级的要求；对材料力学性能的要求；对表面性质、加工性能及着色性能的要求等。根据使用要求，确定阻燃种类与用量，助剂的选择与工艺条件是十分重要的。 一、助燃剂的选择原则，助燃剂的选择主要从阻燃效率、产品性能、毒性等方面考虑。 ①．阻燃效果好、用量少； ②．与尼龙的相容性较好； ③．分解温度高，在PA加工温度下不分解； ④．耐久性优良，无明显的表面迁移； ⑤．对材料的力学性能的影响较小，大多数阻燃剂均会降低材料的性能； ⑥．产品电性能影响小，有些阻燃剂对产品电性能有很大影响，从而限制了在电子电器领域应用； ⑦．对设备的腐蚀尽可能小，一般来讲卤素阻燃剂分解产生HX,对设备有一定的腐蚀； ⑧．无毒、无臭、无污染； ⑨．价格便宜，阻燃剂价格与用量是材料生产成本的主要因素。 二、阻燃剂分为主阻燃剂和辅阻燃剂。主阻燃剂一般是阻燃效果好的，发挥主阻燃作用的阻燃剂，而辅阻燃剂则是效果不十分理想的，不能单独使用的，配合使用时效果明显的阻燃剂，辅阻燃剂起到消烟，防滴落等作用。 1、主阻燃剂有卤素、磷系、氮系、无机氢氧化物等，一般主阻燃剂加入量较大。 2、辅阻燃剂为效剂如Sb2O 3、硼酸锌等，另一类为消烟剂如ZnO、ZnS、Fe2O3等。在实际应用过程中还应注意两大问题。 ①．阻燃剂协同效应的应用，在一个配方中，有时需要使用几种阻燃剂，在选择阻燃剂搭配组合时，必须了解哪些阻燃剂组合时有相互补充的作用，哪些阻燃剂是相互抵消的。 下面介绍PA常用的几种组合。 a.卤系与锑系，Sb2O3单独使用时并没有阻燃效果，但与卤系阻燃剂配合使用时有明显效果，这是因为在燃烧是分解的卤素与Sb2O3发生了反应，生存了SbX3及SbOX3,而SbX3密度大，具有明显的隔氧效果，且SbX3具有捕捉自由基的作用，增加了卤系气相阻燃效果，卤系与锑系的配比一般为3:1. b.卤系和磷系，在卤磷复合体系中，卤系阻燃剂主要产生气相阻燃效果，磷系阻燃剂在燃烧时会形成偏磷酸盐产生固相阻燃效果，两者形成完整的气-固相阻燃体系。同时，卤、磷之间反应还可生产PX3、PX2气体，这类气体密度较HX大，不易扩散，包围在火焰表面，起到隔氧作用，卤素与磷系的配比一般为3：2。 c.磷系与氮系，氮系阻燃剂可促进磷系化合物的碳化，即成碳作用。碳层覆盖被燃物表面起到隔氧作用，从而提高了阻燃效果。 d.磷系与锑系，其协同机理基本与卤/锑体相似。 e.红磷、金属氧化物，聚磷酸酯酰胺等之间也有协同效应。 f.Sb2O3/硼酸锌配合产生协同作用，硼酸锌起到防滴落作用，硼酸锌的加入，可减少Sb2O3的用量。 g.红磷与炭黑有协同作用，添加炭黑时，红磷的用量可减少。 ②.阻燃剂间的对抗作用，很多阻燃剂组合能产生协同效应，提高其阻燃效果。但有些阻燃剂相互配合时会相互抵消阻燃作用。使用时应特别注意。 a.卤系化合物不宜同有机硅混合使用，两者混合使用，使阻燃体系的氧指数降低； b.溴系阻燃剂不宜与硬脂酸锌配合使用，否则会降低溴系阻燃效果。 c.红磷与有机硅不宜混合使用。 d.溴系阻燃剂体系中，不宜添加CaCO3和MgCO3,否则会降低其阻燃效果。
高分子阻燃剂溴化聚苯乙烯 关键词：溴系阻燃剂溴化聚苯乙烯十溴联苯醚 摘要：本文主要介绍了阻燃剂的发展历史，溴系阻燃剂阻燃机理。溴化聚苯乙烯的优缺点，氯化溴法制备溴化聚苯乙烯，以及溴化聚苯乙烯发展趋势。 This paper describes the history of the development of flame retardants, brominated flame retardant mechanism.Advantages and disadvantages of brominated polystyrene,brominated polystyrene prepared by bromine chloride and brominated polystyrene trends 溴化聚苯乙烯研究及发展背景 高分子材料通常都是可燃物和易燃物，阻燃剂就是一种用于阻止高分子材料燃烧的化学物质。20世纪50年代起，高分子材料迅猛发展，合成材料越来越多地应用于社会生活的各个方面。但是，由于使用高分子材料而导致的火灾也日益频繁。发达国家从60年代起便开始研究高分子材料的阻燃技术，开发阻燃高分子材料。经过近半个世纪的发展，阻燃剂己经发展成为具有几百个品种的大家族。常用的塑料阻燃剂分为：卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和无机阻燃剂。其中卤系阻燃剂又可以分为氯系阻燃剂和溴系阻燃剂。 溴系阻燃剂是目前世界上产量最大、用量最大的阻燃剂。从上世纪70年代初至80年代初的10年问，溴系阻燃剂经历了一个蓬勃发展的时期，不但产能急剧的扩大，而且阻燃剂的品种也不断的增加。溴系阻燃剂之所以受到人们如此青睐是因为它的阻燃效率高、价格适中，其较高性价比的优势是其他品种阻燃剂难以匹敌的。工业生产的溴系阻燃剂可分为添加型和反应型两大类，因为后者使用简便，所以高分子材料的阻燃处理一般都选用添加型阻燃剂。最为常见的添加型溴系阻燃剂有：十溴联苯醚(DBDp0)、十溴二苯基乙烷(EBPBD)、溴化聚苯乙烯(BPS)、八溴醚(BDDP)、溴化环氧树脂(BEP)、六溴环十二烷(HBCD)、六溴苯等，其中十溴联苯醚(DBDPO)的用量最大。我国既是十溴联苯醚的生产大国，又是十溴联苯醚的消费大国。 溴系阻燃剂的阻燃作用机理主要是溴系阻燃剂受热分解生成HBr，而HBr能捕获传递燃烧链式反应的活性自由基(如OH．、O．、H·)，生成活性较低的溴自由基，致使燃烧减缓或中止。此外，HBr为密度大的气体，并且难燃，它不仅能稀释空气中的氧，同时还能覆盖于材料表面，隔绝空气，致使材料的燃烧速度降低或自熄。 多溴联苯(PBB)和多溴联苯醚(PBDE)类阻燃剂在受热分解时有产生有毒的、致癌的、难降解的多溴代苯并二噁英(PBDD)和多溴代二苯并呋喃(PBDF)的可能，尤其是焚烧含有这类阻燃剂的高分子制品垃圾时，如果焚烧不完全，可能会产生大量的PBDD和PBDF，造成环境污染。 为了更好的保护环境，提高产品竞争力，适应环保法规的要求，大多数阻燃高分子材料生产厂商都面临一个同样紧迫的问题——寻找和开发符合新法规的、环境友好的新型阻燃剂。溴化聚苯乙烯应运而生。 十溴联苯醚 结构式
环保无卤阻燃剂新选择 -------介绍英国Presafer公司EPFR系列磷氮无卤阻燃剂 付金修普塞呋（英国）磷化学有限公司 温新燕贺同李磊北京星贝达化工材料有限公司 目前磷氮无卤阻燃剂存在的问题： 1．聚烯烃方面。存在如下致命缺点：①热稳定性不够，加工和注塑时容易产生发泡、阻燃剂分解等现象；②耐水性差、耐析出和耐迁移性差，经过长时间烘箱烘烤后，阻燃剂会析出到表面，特别是经过长期热水浸泡（浸泡在70 ℃水并且维持168h）后，阻燃剂析出溶解于水中，失去阻燃效果；③存在腐蚀模具的现象。 2．增强尼龙6,6和PBT方面。红磷只能用于黑色制品；氮磷系的MCA（三聚氰胺氰尿酸盐）用于不加玻纤的尼龙和聚酯有非常好的效果，但是对于加入玻纤后的尼龙和聚酯，失去了阻燃效果；氮磷系的MPP（三聚氰胺聚磷酸盐）存在热稳定不够，加工过程中容易发泡，阻燃剂分解的现象；氮磷系的有机次瞵酸盐性能优异，但是超高的价格限制了其广泛的应用。3．热塑性弹性体方面。氮磷系阻燃剂用于热塑性弹性体方面主要存在几个问题：①与弹性体的相容性差，大大破坏了弹性体的力学性能，同时造成了弹性体表面粗糙；②耐水性差、耐析出和耐迁移性差。 新进展：环保是生命线，无卤阻燃是必然趋势。采用英国Presafer公司新近推出了EPFR 系列氮磷无卤阻燃剂，我们可以得到：阻燃达到UL94-V0（0.75mm）并通过70℃×168小时浸水试验的无卤阻燃PP；阻燃达到UL94-V0无卤阻燃玻纤增强尼龙6,6；阻燃达到UL94-V0（0.75mm）无卤阻燃玻纤增强PBT；阻燃达到UL94-V0（0.75mm）或VW-1等不同阻燃等级、表面光滑、耐水性强、不迁移析出的TPU。
十溴二苯乙烷TDE 英文名称：2,2',3,3',4,4',5,5',6,6'-Decabromobibenzyl [1] 英文别名：DBDPE;1,2-Bis(2,3,4,5,6-pentabromophenyl)ethane CAS号：84852-53-9 分子式：C14H4Br10 分子量：971.22 熔点:~345℃. 沸点：~676.2℃. 新型溴系添加型阻燃剂（改性塑料行业必须用到的） 密封阴凉干燥保存 十溴二苯乙烷是一种使用范围广泛的广谱添加型阻燃剂，其溴含量高，热稳定性好，抗紫外线性能佳，较其他溴系阻燃剂的渗出性低；特别适用于生产电脑、传真机、电话机、复印机、家电等的高档材料的阻燃。 十溴二苯乙烷热裂解或燃烧时不产生有毒的多溴代二苯并二恶烷 （DBDO ）及多溴代二苯并呋湳（DBDF ），用它阻燃的材料完全符合欧洲关于二恶英条例的要求，对环境不造成危害。二恶英(Dioxin)，又称二氧杂芑(qǐ)，是一种无色无味、毒性严重的脂溶性物质，二恶英实际上是二恶英类（Dioxins）一个简称，它指的并不是一种单一物质，而是结构和性质都很相似的包含众多同类物或异构体的两大类有机化合物。二恶英包括210种化合物，这类物质非常稳定，熔点较高，极难溶于水，可以溶于大部分有机溶剂，是无色无味的脂溶性物质，所以非常容易在生物体内积累，对人体危害严重。 十溴二苯乙烷无任何毒性，也不会对生物产生任何致畸性，对水生物如鱼等无副作用，可以说符合环保的要求。 十溴二苯乙烷在使用的体系中相当稳定，用它阻燃的热塑性塑料可以循环使用。 十溴二苯乙烷对阻燃材料性能的不利影响较传统阻燃剂十溴二苯醚小，且耐光性能好，渗出性低。 项目规格项目规格
2. 溴系阻燃剂 2.1 溴系阻燃剂的特点 溴系阻燃剂与其他阻燃剂相比,主要有以下优点[1]:1)阻燃效率高,添加量少,对被阻燃基材的加工性能和理化性能影响较小;2)有优良的热稳定性和水不溶性;3)分散性好,与材料有较好的相容性;4)原料来源充足,制备工艺成熟,价格低廉;5)热分解温度范围窄,起阻燃作用的成分比集中,浓度大。6)种类繁多,能满足多种高聚物加工工艺及阻燃产品的使用要求,应用范围广。 2.2 阻燃机理 其主要作用机理是溴系阻燃剂受热分解生成HBr,而HBr能捕获传递燃烧链式反应的活性自由基(如OH·、O·和H·),生成活性较低的溴自由基,致使燃烧减缓或中止[2]。 RX → HX. HX + HO·→X·+ H2O RH + X·→ HX + R·[18,19]。 此外,HBr为密度大的气体,并且难燃,它不仅能稀释空气中的氧,同时还能覆盖于材料表面,替代空气,致使材料的燃烧速度降低或自熄。 2.3 溴系阻燃剂分类 溴系阻燃剂从使用方法上可将其分为反应型和添加型;从化合物结构上可将其分为多溴二苯醚类、溴代苯酚类、溴代双酚A类、溴代邻苯二甲酸类、溴代多元醇类、溴代烷烃类以及其他新型溴系阻燃剂。其中最重要的是多溴二苯醚((PBDEs)、四溴双酚A (TBBPA)和六溴环十二烷(HBCD)等,前两者的产量占溴系阻燃剂的50%左右[3]。 2.4 十溴二苯醚 十溴二苯醚(DBDEs)是由溴与联苯醚在AlCl3作用下反应制得,其含溴量高达83·3%(质量分数),热稳定性好,阻燃效能高,且价格适中,广泛应用于聚苯乙烯、聚烯烃、聚酯、聚酰胺等热塑性塑料的加工,也可用于环氧树脂、酚醛树脂、不饱和聚酯等热固性树脂的阻燃加工,是一种产量和消耗量较大的添加型含溴阻燃剂[4] 文献报道的十溴二苯醚的合成工艺有两种方法；一是溶剂法，二是无溶剂法。 2. 5 四溴双酚A 四溴双酚A(TBBPA)是双酚A的溴化衍生物,含溴量为58·8%(质量分数),可分为反应型和添加型阻燃剂。反应型四溴双酚A主要用作含溴环氧树脂和含溴聚碳酸酯的中间体,用于制备含溴环氧树脂、含溴聚碳酸酯、含溴酚醛树脂等阻燃树脂。四溴双酚A与COCl2反应生成含溴为58%(质量分数)的四溴双酚A聚碳酸酯,具有热稳定性高、渗出量少、加工性能优异、对树脂的物理性能影响较小和不腐蚀等优点。添加型主要用作环氧树脂、酚醛树脂、HIPS、ABS、不饱和树脂和聚氨酯等材料的阻燃,TBBPA具有促进聚合物熔体流动性的特征,用40%质量分数)即可达到很好的阻燃效果,氧指数可达30·9[5]。 二酚基丙烷(双酚A)在溶剂中澳化合成四嗅双酚A(T.B.A)，其反应式为：
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910296618.X (22)申请日 2019.04.14 (71)申请人 太原理工大学 地址 030024 山西省太原市迎泽西大街79 号 (72)发明人 牛梅 薛宝霞 宋英豪 秦瑞红 彭云 邵明强 李莎 (74)专利代理机构 太原华弈知识产权代理事务 所 14108 代理人 李毅 (51)Int.Cl. D06M 11/72(2006.01) D06M 11/74(2006.01) D06M 13/285(2006.01) D06M 15/333(2006.01) D06M 11/38(2006.01)D06M 101/32(2006.01) (54)发明名称 一种膨胀阻燃涂层液及其应用 (57)摘要 本发明公开了一种膨胀阻燃涂层液，是以CN 109181248A制备的CMSs -APP为阻燃剂，将其分散 在DOPO与PVFA的混合粘合剂溶液中得到。将待整 理的涤纶织物浸渍到上述阻燃涂层液中，采用溶 液浸渍法将阻燃涂层液涂覆到涤纶织物表面，干 燥后即可制备得到具有良好阻燃性能和力学性 能的阻燃涤纶织物，并能显著提高阻燃织物的耐 水洗性。权利要求书1页 说明书7页 附图2页CN 110042652 A 2019.07.23 C N 110042652 A
权 利 要 求 书1/1页CN 110042652 A 1.一种膨胀阻燃涂层液，是以CMSs-APP为阻燃剂，将其分散在混合粘合剂溶液中得到的阻燃涂层液，其中所述的阻燃剂CMSs-APP是CN 109181248A制备的阻燃剂，所述的混合粘合剂溶液是将DOPO与PVFA以质量比1∶1～4组成混合粘合剂，溶解在其的可溶性溶剂中得到的溶液。 2.根据权利要求1所述的膨胀阻燃涂层液，其特征是所述阻燃剂CMSs-APP与混合粘合剂的质量比为1∶2～10。 3.根据权利要求1或2所述的膨胀阻燃涂层液，其特征是所述膨胀阻燃涂层液中阻燃剂CMSs-APP的质量浓度为5～50g/L。 4.权利要求1所述膨胀阻燃涂层液的制备方法，是将阻燃剂CMSs-APP分散在无水乙醇中得到阻燃剂的乙醇分散液，将DOPO与PVFA以质量比1∶1～4混合后，以无水乙醇溶解得到混合粘合剂溶液，按照阻燃剂与混合粘合剂的质量比为1∶2～10，将所述阻燃剂的乙醇分散液加入所述混合粘合剂溶液中，80～85℃下反应20～40min，制备得到所述膨胀阻燃涂层液。 5.根据权利要求4所述的膨胀阻燃涂层液的制备方法，其特征是将所述阻燃剂CMSs-APP预先在80～100℃下干燥12～24h。 6.权利要求1所述膨胀阻燃涂层液作为阻燃剂，进行涤纶织物阻燃整理的应用。 7.根据权利要求6所述的应用，是将所述膨胀阻燃涂层液涂覆在涤纶织物表面制备阻燃涤纶织物。 8.根据权利要求7所述的应用，其特征是将涤纶织物进行碱处理后，浸渍在阻燃涂层液中并匀速提拉1～10min，70～100℃下干燥2～5h干燥后得到阻燃涤纶织物。 9.根据权利要求8所述的应用，其特征是所述的碱处理是将涤纶织物浸泡于浓度1～5g/L的氢氧化钠水溶液中20～60min，并在70～100℃下干燥5～10h。 10.根据权利要求8所述的应用，其特征是所述浸渍过程不少于2次。 2
摘要硅橡胶材料是一种优良的绝缘橡胶材料，具有耐臭氧、耐高温等特点。但这种材料的最大缺点是具有易燃性，需要有良好性能的阻燃剂来克服这一缺点。本文分析了阻燃硅橡胶的制备与性能，探讨了几种常用阻燃剂对硅橡胶的阻燃影响，以提升这种材料的阻燃性能，扩大其适用范围。 关键词硅橡胶材料；阻燃剂；制备；性能分析 中图分类号 tq33 文献标识码 a 文章编号 1674-6708（2016）170-0121-01 目前，对硅橡胶有良好阻燃作用的阻燃剂有许多，例如卤系阻燃剂中的氯化石蜡和磷系阻燃剂中的红磷及磷酸酯等。但其燃烧时会产生有害气体，污染空气和环境。因此，近年来，研究人员不断探索能够替换这些阻燃剂的新型阻燃剂，使硅橡胶材料既能够有较好的阻燃性能，又能够起到保护环境的作用。下文分析了阻燃硅橡胶材料的制备及性能，对几种阻燃剂的性能做了比较，以不断提高阻燃硅橡胶材料的制备。 1 阻燃硅橡胶材料的制备及性能分析 1.1 阻燃硅橡胶材料的制备 阻燃硅橡胶材料的制备需要一些必要的材料和化学制剂，分别是白炭黑、催化剂、阻燃剂、交联剂、电子分析天平、数显鼓风干燥箱、循环水式真空泵以及机械秒表等。其阻燃硅橡胶材料的制备过程如图1所示。 首先将白炭黑分批倒入至硅橡胶材料中，并搅拌均匀。分批加入过程中，每次加入时需停顿30min，使白炭黑能充分分散。由于白炭黑具有较强的黏稠度，每次加入时的量应尽可能地少。其次，a组分的制备需要分别将交联剂和白炭黑加入硅橡胶中，搅拌均匀。b组分的制备是将催化剂滴入到阻燃剂粉体中，搅拌均匀备用。最后将a、b两个组分合在一起强力搅拌分散均匀，放入锥形瓶中，并利用真空泵抽真空。去除硅橡胶材料上的气泡以后，将其涂抹在事先准备好的玻璃片上，并在150℃的温度下进行烘干，用刀片刮下玻璃片上的固体硅橡胶材料放入样品袋。 1.2 硅橡胶材料的阻燃性能分析 性能分析包括3个部分：阻燃性能测试、撕裂强度测试以及拉伸长度测试。阻燃性能测试是用镊子将样品夹住放置酒精灯上直接接触火焰7s，然后移开，观察样品并记录燃烧时间。撕裂强度测试是用500g砝码直接压在对折样品的上方，待一段时间后取下，观察样品的裂痕状况，其裂痕长度共分为5级。拉伸长度测试是将样品的一段先固定住，然后用镊子夹住另一端，利用橡皮筋每次拉伸样品2mm，用游标卡尺记录橡皮筋的拉伸长度，利用橡皮筋的拉伸长度间接计算出样品的拉伸长度。样品的拉伸长度共分为10级。 下文详细分析几种阻燃剂对硅橡胶材料的阻燃性能影响，探索出能发挥最大效用的阻燃剂用量，以此为基础探讨具有高效阻燃性能的硅橡胶材料的制备。 2 几种阻燃剂的阻燃性能分析 2.1 氢氧化铝/氧化铁阻燃剂 这种阻燃剂通过改变氢氧化铝和氧化铁的用量，测试硅橡胶材料的阻燃性能，并据此计算出能发挥这种阻燃剂最大阻燃效用的用量。随着氢氧化铝和氧化铁制剂用量的加大，硅橡胶材料的拉伸强度不断增加。在阻燃剂为8.75g时，其拉伸强度为6级；若用量低于6.25g，则这种氢氧化铝/氧化铁阻燃剂的阻燃性能不够显著；在阻燃剂大于6.25g时，硅橡胶材料的阻燃性能明显提高。在阻燃剂用量达到8.75g时，其阻燃性能显著下降至三级，撕裂强度也下降为二级。 在阻燃硅橡胶的制备中，白炭黑和催化剂的用量也会影响硅橡胶材料的阻燃效果。在白炭黑用量增加时，由于白炭黑的颗粒在硅橡胶中很容易聚集为大颗粒，导致其结构发生改变，阻碍其与硅橡胶材料的交互作用，降低硫化效果，使材料的搅拌流动性能变差，增加其固化
通过在合成树脂或塑料中，加入一定比例的某种阻燃剂，便可大大提高塑料制品的阻燃性能。所谓阻燃剂是一类能阻止塑料等高分子材料被引燃或抑制火焰扩散的塑料助剂。阻燃技术的目的是使可燃材料具有阻燃抗燃的性能，在一定条件下使塑料不容易燃烧或者能够自熄的过程。 塑料阻燃剂的阻燃原理： 1、产生一种能窒熄火焰的气体。例如三氧化二锑，它在PVC中遇到因燃烧产生HCL时能与之反应生成一种窒熄性气体，即锑的氮氧化物，从而起到阻燃的效果。 2、吸收燃烧时产生的热量，起冷却、减慢燃烧速率的作用。例如氢氧化铝，它分子中所含化学结合水的比例高达34%，这种结合水在大多数塑料的加工温度下保持稳定，但超过200℃时开始分解，释放出水蒸汽。而且每分解一克分子氢氧化铝，要吸收36千卡热量。 3、提供一层与氧气隔绝的隔离层，因隔绝了氧气而自熄，如磷酸酯类阻燃剂燃烧时生成的磷化物即是隔氧的隔离层。 4、生成可与塑料起反应的游离基，它们与塑料的反应产物能起阻燃作用。 阻燃剂的种类 阻燃剂种类繁多，可分为﹕有机阻燃剂和无机阻燃剂。具代表性的阻燃剂是氯系、溴系、磷系及氢氧化铝、氢氧化镁等。 有机阻燃剂 有机阻燃剂，主要有三大类： 一是氯系阻燃剂：以含氯量较高的氯化石蜡如氯蜡－52和氯蜡－40。目前氯系阻燃剂正朝着无污染、高纯度、高热稳定性、高含氯量方向发展，其代表产品是氯蜡－70。氯化石蜡主要用于聚氯乙烯制品的阻燃。 二是溴系阻燃剂：大多在200℃～300℃下分解，分解时通过捕捉高分子材料在降解反应生成的自由基，延缓或终止燃烧的链反应，释放出的HBr是一种难燃气体，可以覆盖在材料的表面，起到阻隔表面可燃气体的作用。溴系阻燃剂的适用范围广泛，是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一，主要产品有十溴二苯醚、四溴双酚A、五溴甲苯和六溴环十二烷等。
几种优良阻燃剂简介 阻燃剂又称耐火剂和防火剂，是加入制品和材料中能阻止引燃或抑制火焰传播的助剂。主要是通过阻燃药剂产生较多量的不可燃气体或药剂薄膜不能燃烧而达到防火的目的。 根据其使用方法可分为添加型和反应型两类，添加型阻燃剂是在制品的加工过程中掺入制品中，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，多用于热固性塑料布。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，有的含锑、硼、铝等元素。 具有实用价值的阻燃剂必须具备以下条件：①与高分子材料混溶性良好；②不改变高分子材料的固有物性，如耐热性、机械强度、电性能；③分解温度不应太高，但在加工温度下又不能分解；④耐久性好；⑤耐候性好；⑥毒性小，燃烧时不产生毒性气体；⑦价廉。 阻燃剂主要用于建筑材料、电器材料、汽车零件中，保护塑料制品、纺织品、橡胶、纸制品、粘合剂、木材等使用时不着火或使火焰迟缓蔓延。 由于毒性问题和各国对阻燃剂检验方法不同，情况复杂，因而阻燃剂的产量未能按预期的那样增长。今后应针对不同要求开发新用途的、性能优良的、又无毒性的新阻燃剂。 目前已推出大量代替溴系阻燃剂的不含卤素的新型阻燃剂，并正在开发新型增效剂作为阻燃剂的添加剂。用于工程塑料的产品也更多，磷溴复合体系也已问世。 Martinswerk 公司提供了几种氢氧化镁和三水合铝（ATH）产品：Magnitin的氢氧化镁产品，主要用于聚丙烯；Martinal ATH产品，可改善在热固材料中的粘度性能。AKZO化学化司推出了一种磷酸型的非溴系阻燃剂Fyrolflex RDP，它具有低挥发度和高热活化温度（300℃），应用于PC和ABS。 Hoechst公司的Hostaflam多磷酸铵阻燃剂，据称比ATH和氢氧化镁好，其添加率低于50%，可减少对聚合物机械性能的影响。 FMC公司已生产出第一个集溴和磷于同一分子中的阻燃剂体系。其中Reoflam PB-460产品提供了优良的阻燃和加工性能，并可改善树脂性能。Dover化学公司也提供了磷、溴和氯系阻燃剂（DG-9021含氯15%、溴15%和磷4%），可用于泡沫软聚氨酯橡胶。 阻燃剂的开发大致上正朝着增效体系发展。Borax公司的阻燃剂增效剂，Firebrake硼酸锌，可提供阻燃、促进焦化、防电弧和抑制余辉作用。Firebrake 415可最有效地用作工程树脂的阻燃剂和PVC的烟雾抑制剂（与ATH并用）。Firebrake 500是无水硼酸锌，具有高热稳定性，可用于高温加工和工程树脂。 主要阻燃剂品种介绍： 商品名阻燃剂MCA
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化学选考试题卷 选择题部分 一、选择题（本大题共25小题，每小题2分，共50分。每个小题列出的四个备选项中只有一 个是符合题目要求的，不选、多选、错选均不得分） 1．下列物质中属于盐的是 A．MgO B．H2SO4C．NaOH D．KNO3 2．下列仪器及其名称不正确 ．．．的是 A．量筒B．试管C．蒸发皿D．分液漏斗 3．非金属性最强的元素是 A．C B．Si C．S D．Cl 4．Na2CO3＋CO2＋H2O＝2NaHCO3的反应类型是 A．化合反应B．分解反应C．置换反应D．复分解反应 5．实验室有两瓶失去标签的溶液，其中一瓶是K2SO4溶液，另一瓶是NaOH溶液。鉴别时，下 列选用的试纸或试剂不正确 ．．．的是 A．pH试纸B．紫色石蕊试液C．Na2CO3固体 D．CuCl2溶液 6．下列物质的水溶液因水解呈碱性的是 A．Na2CO3 B．NaOH C．HCl D．AlCl3 7．下列各组中，互称为同分异构体的是 A．O2与O3B．35Cl与37Cl C．CH3CHO 与CH 2—CH2D．CH4与C2H6 O 8．下列关于硫酸铜溶液和氢氧化铁胶体的说法中，正确的是 A．前者是混合物，后者是纯净物B．两者都具有丁达尔效应 C．分散质的粒子直径均在1~100nm之间D．前者可用于杀菌，后者可用于净水 9．下列化学用语表达正确的是 A．乙烯的结构简式：C2H4B．甲烷分子的球棍模型： C．NaCl的电子式：D．氟离子的结构示意图： 10．下列说法不正确 ．．．的是 2
收稿日期：75 2011-03-01 高分子材料无卤阻燃剂的研究现状 Research Status on Non-halogen Flame Retardants of Polymers Wpm/4:!Op/7!)Tvn/341* Kvof!!!3122 黄 辉，曹家胜 Huang Hui, Cao Jiasheng - 公安部上海消防研究所，上海 200032 - Shanghai Fire Research Institute of Ministry of Public Security, Shanghai 200032, China 摘 要 : 综述了高分子材料无卤阻燃剂的种类和阻燃机理，重点介绍了无机物阻燃剂、无卤膨胀型阻燃剂、有机硅阻燃剂等无卤阻燃剂的开发和在高分子材料中的应用研究现状，并对无卤阻燃剂的发展方向进行了展望。Abstract : Types and mechanisms of polymer non-halogen flame retardants were reviewed. Research status and applications of non-halogen flame retardants in polymers, such as inorganic flame retardants, non-halogen intumescent flame retardants and organic silicon flame retardants, were introduced mainly. In addition, development trends of non-halogen flame retardants were prospected. 关键词 : 无卤阻燃剂；阻燃机理；研究现状 Key words : Non-halogen flame retardant; Flame retardant mechanism; Research status 文章编号：1005-3360（2011）06-0075-05 高分子材料品种越来越多，而常见的高分子材料基本上都是易燃的，因此阻燃技术受到全球性的关注，日益严格的防火安全标准和塑料产量的快速增长，使近年来全球阻燃剂的用量及销售市场一直呈增长的趋势。 目前，含卤阻燃剂（特别是溴系阻燃剂）被广泛用于高分子阻燃材料，并起到了较好的阻燃作用。然而人们对火灾现场深入研究后得出结论：虽然含卤阻燃剂的阻燃效果好，且添加量少，但是采用含卤阻燃剂的高分子材料在燃烧过程中会产生大量的有毒且具有腐蚀性的气体和烟雾，使人窒息而死，其危害性比大火本身更为严重。无卤阻燃剂具有环保、安全、抑烟、无毒和价廉等优点，因此，无卤阻燃剂的开发已经成为当前阻燃剂研究领域的热点[1-3]。在现有工业技术的条件下， 无卤阻燃剂主要以无机阻燃剂、无卤膨胀型阻燃剂和有机硅阻燃剂为主。这3类阻燃剂燃烧时不发烟，不产生腐蚀性气体，被称为“绿色”阻燃剂。 1 无机阻燃剂 无机阻燃剂具有稳定性好，低毒或无毒，贮存 过程中不挥发、不析出，原料来源丰富，价格低廉等优点，兼具阻燃、填充双重功能，并对环境非常友好，是一类很有前途的阻燃剂，目前受到高度重视和普遍应用，成为阻燃市场的主流。无机阻燃剂主要包括氢氧化铝、氢氧化镁、无机磷系等。 1.1 金属水合物 在高分子材料阻燃的长期研究中，人们发现适合作为无卤阻燃剂的金属水合物以氢氧化铝（A1(OH)3） 和氢氧化镁（Mg(OH)2）为主，这是因为A1(OH)3和Mg(OH)2具有填充、 阻燃及抑制发烟三重功能。当其受热分解释放出结晶水，吸收大量的热量，产生的水蒸气降低了可燃性气体的浓度，并使材料与空气隔绝；同时生成的耐热金属氧化物（三氧化二铝和氧化镁）还会催化聚合物的热氧交联反应，在聚合物表面形成一层炭化膜，其会减弱材料燃烧时的传热、传质效应，从而不仅起到阻止燃烧的作用，还起到了消烟的作用。A1(OH)3分解温度范围为235~350℃，吸热量为968 J/g ，由于其分解温度较低，因此作为阻燃剂通常只适用于加工温度较低的高分子材料。与A1(OH)3相比，Mg(OH)2具有更好的热稳定性，更高的促进基材成炭和更好 助剂 文献标识码 : A 中图分类号 : TQ314.24
.分类及作用机理 1.卤系根据燃烧的链反应理论，维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可 作用于气相燃烧区，捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。如含卤阻燃剂，它的蒸发温度和聚合物分解温度相近，当聚合物受热分解时，阻燃剂也同时挥发出来。此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区，卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。一般与三氧化二锑并用。 2.磷系在咼温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝氧气，具有隔 热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的。如有机阻磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解，另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。 3.氮系受热时分解出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度 冲淡到燃烧下限以下。同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作用。 4.Sb2O3 反应放出H20并生成熔点较低、能够气化的卤化锑，起稀释可 燃性气体的作用。同时他的相对密度较大，覆盖于高分子材料表面隔绝空气，能促进炭化反应，降低燃烧系统的温度，能捕捉燃烧过程中气相里游离的H0.和H.,从而抑制燃烧。实际上三氧化二锑是普遍使用的阻燃剂协效剂，与卤素化物之比以3:1最佳。 5.金属氢氧化物在高温条件下，发生了强烈的吸热反应，吸收燃烧放 出的部分热量，降低可燃物表面的温度，有效地抑制可燃性气体的生成，阻 止燃烧的蔓延。通过提高聚合物的热容，使其在达到热分解温度前吸收更 多的热量，从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性，提高其自身的阻燃能力。 6.硼系产生液相中间物，该中间物可湿润可燃物表面，从而成为隔热 和隔氧的屏障。硼酸锌具有阻燃、抑烟、成炭和防止熔滴生成等多种功能。 7.钼系三氧化钼，钼酸锌是优良的抑烟剂。 8.硅系 9.膨胀型石墨 注明：作用机理分类: a）除热；
乙丙橡胶阻燃剂的选择 近几年来，中国阻燃剂生产量的年平均增长率估计可达15%-20%，远远高于全球3%-4%的水平。这里主要介绍乙丙橡胶阻燃剂，阐述各类阻燃剂的阻燃原理及优缺点，目前阻燃剂的市场情况及阻燃剂在国内外的研究进展。 乙丙橡胶的氧指数（OI）仅为20%左右，属于易燃性橡胶。因此其在应用过程中面临着提高阻燃性的迫切要求，选择合理高效的阻燃剂就成为解决问题的唯一有效方法。对一些阻燃标准要求严格的领域和某些难于阻燃的橡胶材料，溴系阻燃剂在目前恐怕还是最实际的选择。当然无溴无卤阻燃剂也占有一席之地。 阻燃剂的选择 乙丙橡胶属于易燃产品常用的阻燃剂包括无卤阻燃剂和卤系阻燃剂等。 目前采用添加金属氢氧化物(主要是氢氧化镁和氢氧化铝)作为阻燃剂的方法来制备无卤阻燃的三元乙丙橡胶材料。在这一方法中，为了得到高氧指数的三元乙丙橡胶材料，必须
添加大量的氢氧化镁和氢氧化铝，从而造成硫化胶拉断伸长率大幅度降低，产品的加工性能和柔软性显著下降。 由于无机阻燃剂要想达到很好的阻燃效果填充量非常大，对橡胶性能影响较大，因此我们先用有卤阻燃体系为主来探讨乙丙橡胶材料的阻燃性，先选用我们比较熟悉的十溴二苯乙烷和三氧化二锑配合阻燃体系。 选用十溴二苯乙烷有如下优点： a)十溴二苯乙烷是一种使用范围广泛的广谱添加型阻燃剂，其溴含量高，热稳定性好，抗紫外线性能佳，较其他溴系阻燃剂的渗出性低； b)十溴二苯乙烷热裂解或燃烧时不产生有毒的多溴代二苯并二恶烷（DBDO）及多溴代二苯并呋湳（DBDF），用它阻燃的材料完全符合欧洲关于二恶英条例的要求，对环境危害小。当然十溴二苯醚就另当别论了。不然也没有：十溴二苯乙烷是十溴二苯醚的理想替代品一说了。 为了提高阻燃效率，卤素衍生物一般与三氧化二锑并用，成为卤-锑协同。在高温下三氧化二锑能与卤系阻燃剂分解产生的卤化氢反应生成三卤化锑或卤氧化锑。三卤化锑在燃烧区域内发生分解，可捕获气相中维持链式反应的活泼自由基，减少反应放热使火焰淬灭。 采用有卤阻燃体系阻燃效果较好。三氧化二锑用量固定在10份，增加十溴二苯乙烷的用量，当十溴二苯乙烷用量为20份及以上时，橡胶的阻燃性能达到性能要求离火熄灭，达到V-0级。 上面介绍了溴锑的阻燃剂，下面我们选用无卤阻燃剂，先看看无卤阻燃剂，无卤阻燃剂是一种新的阻燃体系，燃烧时发烟量小，不产生有毒、腐蚀性气体。无卤阻燃添加剂主要以磷氮化合物和金属氢氧化物为主。这两类化合物，燃烧时不挥发、不产生腐蚀性气体，被称为无公害阻燃剂，
硅胶 碳酸钾阻燃剂阻燃性能 及阻燃机理的研究 田丽 张宏 (中国人民武装警察部队学院 廊坊 065000) 摘 要 硅胶 碳酸钾阻燃剂是一种新型的阻燃剂。它通过形成膨胀型炭化层,在凝聚相起阻燃作用。该阻燃剂能够明显降低聚丙烯、纤维素、聚乙烯、尼龙6,6、PS等高聚物的燃烧性能,且不会增大这些高聚物一氧化碳及烟气的生成量。另外,本文通过实验提出几种可能的阻燃机理,并对此进行了分析。通过分析表明,炭层迅速增加的原因可能是化学催化或物理作用,较为合理的解释是硅胶分子的气孔效应。 关键词 硅胶 碳酸钾 阻燃性能 阻燃机理 气孔效应 锥形量热仪 1 引言 近年来,塑料、橡胶、合成纤维等聚合物材料及其制品的发展非常快,它们正在迅速代替传统的钢材、无钢金属以及天然聚合物(如木材、天然橡胶等),广泛应用于工业、农业、军工等产业部门,已为人们日常生活所必需。可是,目前生产的高聚物材料大多数属易燃或可燃性材料;且燃烧时,热释放速率大,热值高,火焰传播速度快,同时还会产生浓烟和有毒气体,对人们的生命安全造成极大威胁。因此,如何提高合成高聚物材料的抗燃性已成为一个急需解决的问题。 为了提高合成材料的抗燃性,人们提出了各种各样的方法,其中常用的方法有以下几种:(1)提高其点火能;(2)减小火焰传播速度;(3)减小释热速率;(4)减小毒性物质及烟气的生成。热稳定性好的聚合物虽能满足以上要求,但价格一般比较昂贵,且物理性能和加工性能不如热稳定性差的聚合物(如大部分商品聚合物PE、PS、PP、PVC等)。对于热稳定性较差的高聚物一般采用添加阻燃剂的方法减小其火灾危险性,但这种添加剂必须对材料的物理性质、加工性质以及价格的影响较小才能满足要求。卤系阻燃剂具有效力强、对材料相容性好、机械性能影响小,已成为当今阻燃剂市场的主流产品,但其燃烧产生的烟雾中含有氢卤酸,导致了单纯由火灾所不能引起的对电路系统和其它金属物品的腐蚀;同时卤化氢对人的呼吸系统及其它器官刺激性强,危害严重。在封闭条件下,如煤矿、高层建筑、学校、医院、火车、飞机、轮船等场所强烈要求使用无烟、无毒或低烟、低毒的阻燃材料。另外人们普遍认为某些卤系阻燃剂的燃烧和再循环对环境会造成负面影响,因此国外阻燃技术新动向之一是开发无卤化和低发烟量的阻燃剂。其中,通过促进膨胀型炭化层的形成,在凝聚相起作用的阻燃方式在现阶段占有不可忽视的地位。 膨胀型炭化层的形成降低高聚物可燃性的机理体现在以下几个方面: 1)炭化层的生成,固化了部分碳和氢元素,减少了可燃挥发分的生成量; 2)炭化层具有较低的热传导性能,可看作是内部基材的绝热保护层; 3)炭化层的形成同时阻挡了热分解产物与外界的物质交换,以及外部空气向反应区的扩散。 炭化层的物理结构对以上这些作用的影响很大,厚且多泡的炭层结构的阻燃效果明显优于脆且薄的炭层结构;炭层的生成温度必须高于聚合物的生成温度,且低于聚合物的热分解温度,这样才能起到阻燃效果;另外,炭化层在燃烧过程中形成的越早,阻燃效果越好。 目前,国内、外一些阻燃研究所正努力研究聚合物在燃烧过程中的成炭机理、成炭方法,以促进成炭,从而使添加剂能更好的发挥阻燃作用。我们对含硅聚合物的研究表明,这些含硅的聚合物无论单独作用、与聚合物混合使用,还是作为共聚体,都是很有发展前途的阻燃剂。 2 实验部分 研究中所使用的聚合物和添加剂为硅胶(Fisher scientific公司,28-200目);碳酸钾(马林克罗特公司,粒状);聚丙烯PP(Scientific公司的聚合物产品,重均分子量=240000g mol);聚苯乙烯PS(Scien tific公司的聚合物产品,重均分子量=45000g mol);苯乙烯 丙烯腈SAN(GE聚合物);聚甲基异丁烯酸,PMMA(Du Pont,El vacite);聚乙烯醇PVA(Scientific公司的聚合物产品,数均分子量=86000g mol,重均分子量=178000g mol,经NaOH水溶液处理后99 7%为水合物);尼龙6,6(Rhone Poulenc)和 纤维素(Sigma Chemical公司,纤维含量99 5%)。将添加剂和聚合物同时放于研钵中研碎(一般添加剂的重量百分组成不超过10%)。将粉状试样(40g-50g)利用热压机压缩[在22MPa(10吨)的压力,