阻燃的基本知识
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燃烧和火灾基本知识燃烧基础知识及常见易错题全考点1 .燃烧是指可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)烟气的现象。
2 .燃烧是一种十分复杂的氧化还原化学反应,能燃烧的物质一定能够被氧化,而能被氧化的物质不一定都能够燃烧。
物质是否发生了燃烧反应,可根据〃化学反应、放出热量、发出光亮〃这三个特征来判断。
3 .燃烧的必要条件,即可燃物(密度、比表面积、厚度)、助燃物(不一定是氧气,如:氯、氟、氯酸钾。
也有少数可燃物如:低氮硝化纤维、硝酸纤维的赛璐珞等含氧物质)和引火源(使物质开始燃烧的外部热源(能源)。
引火源温度越高,越容易点燃可燃物质。
生产生活实践中引火源通常有明火、高温物体、化学热能、电热能、机械热能、生物能、光能和核能),链式反应(有焰燃烧都存在着链式反应)。
4 .燃烧的充分条件是:一定数量或浓度的可燃物,一定含量的助燃物,一定能量的引火源(汽油燃烧晶氐含氧量14.4%,乙焕3.7%β无论哪种形式的引火源,都必须达到一定的能量,即要有一定的温度和足够的热量。
汽油燃烧所需的最小引燃能量0.2mJ乙醛(5.1%)0.19mJ),相互作用。
5 .燃烧分为着火和爆炸两种类型。
可燃物着火一般有引燃和自燃两种方式。
6 .外部引火源(如明火、电火花、电热器具等)作用于可燃物的某个局部范围,使该局部受到强烈加热而开始燃烧的现象,称为引燃(又称点燃)。
在规定的试验条件下,物质在外部引火源作用下表面起火并持续燃烧一定时间所需的最低温度称为燃点。
物质的燃点越低,越容易着火,火灾危险性也就越大。
7 .可燃物在没有外部火源的作用时,因受热或自身发热并蓄热所产生的燃烧,称为自燃。
一是自热自燃,例如煤堆、油脂类、赛璐珞、黄磷等物质。
二是受热自燃,例如油锅加热、沥青熬制。
受热介质达到一定温度而着火,就属于受热自燃。
在规定的条件下,可燃物质产生自燃的最低温度,称为自燃点。
可燃物的自燃点越低,发生火灾的危险性就越大。
燃烧基础知识目录一、燃烧概述 (1)二、燃烧要素 (2)1. 可燃物 (3)2. 氧化剂 (4)3. 点火源 (4)三、燃烧过程及阶段 (5)1. 燃烧过程的物理变化 (7)2. 燃烧过程的化学变化 (8)四、燃烧类型 (9)1. 扩散燃烧 (10)2. 预混燃烧 (11)五、燃烧反应方程式及计算 (12)1. 燃烧反应方程式的编写原则和方法 (13)2. 燃烧反应的计算方法与应用实例 (14)六、燃烧的应用与控制系统 (16)一、燃烧概述燃烧是一种化学反应过程,广泛存在于自然界以及人类生产生活中。
燃烧的本质是物质之间的氧化反应,其中包含了能量的转化与释放。
燃烧过程涉及三个基本要素:可燃物、助燃物和点火源。
可燃物是燃烧反应的主体,助燃物主要是氧气,而点火源则是引发燃烧反应的能量来源。
燃烧反应是一种放热反应,意味着在反应过程中会释放热量。
这种热量释放的形式多样,可以表现为火焰、热辐射等。
燃烧反应的速度和强度取决于多种因素,包括可燃物的性质、助燃物的浓度、点火源的能量以及环境温度等。
了解燃烧的基础知识对于防止火灾、控制燃烧过程以及有效利用燃烧产生的能量具有重要意义。
在工业、农业、交通运输以及日常生活等领域,燃烧知识的应用十分广泛。
在发动机中燃烧燃料以产生动力,在烹饪中使用火来加热食物,以及在火灾发生时如何正确使用灭火设备等。
对燃烧基础知识的理解和掌握至关重要,不仅有助于我们更好地利用燃烧带来的好处,还能在紧急情况下采取正确的应对措施,保护生命财产安全。
我们将更详细地介绍燃烧的相关知识和理论。
二、燃烧要素燃烧是一种化学反应,通常涉及燃料、氧气和热量。
要使燃料燃烧,必须同时满足三个基本要素,即燃料、氧气和热量。
燃料:燃料是燃烧过程中产生能量的来源。
它可以是一种固体、液体或气体。
常见的燃料包括煤、石油、天然气、木材、纸张等。
燃料的种类和性质对燃烧过程有很大影响,不同燃料具有不同的燃烧特性和效率。
氧气:氧气是燃烧过程中的必要成分,燃料无法燃烧。
阻燃面料知识汇总 The manuscript was revised on the evening of 2021阻燃面料知识汇总关键词:面料,阻燃,知识,汇总阻燃产品包括阻燃剂、阻燃涤纶切片、阻燃涤纶纤维和各种阻燃面料对织物阻燃性,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生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。
我国在关于的立法和标准化工作方面也作出了很大的。
一、评判依据:评判织物的阻燃性能通常采用两种依据:一是从织物的燃烧速率来进行评判。
即经过阻燃整理的面料按规定的方法与火焰接触一定的时间,然后移去火焰,测定面料继续有焰燃烧和无焰燃烧的时间,以及面料被损毁的程度。
有焰燃烧的时间和无焰燃烧的时间越短,被损毁的程度越低,则表示面料的阻燃性能越好;反之,则表示面料的阻燃性能不佳。
另一种是通过测定样品的极限氧指数来进行评判。
极限氧指数(LOI)是指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。
氧指数越高则说明维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。
根据氧指数的大小,通常将纺织品分为易燃(LOI<20%)、可燃(LOI=20%~26%)、难燃(LOI=26%~34%)和不燃(LOI>35%)四个等级。
对纺织品的可燃性表征,可用极限氧指数(LOI)表示,即维持已燃材料继续燃烧所需要的最低含氧体积的百分率。
按极限氧指数(LOI)将纺织原料分为4类:不燃(LOI≥35%)纺织品,如多数金属纤维、碳纤维、石棉、硼纤维、玻璃纤维、PBO纤维、PBI(聚苯并咪唑)纤维、聚酰亚胺纤维等;难燃(LOI="26-34%)纺织品,如芳纶、氟纶、氯纶、改性腈纶、改性涤纶、改性丙纶、改性维纶、改性粘胶、PPS(聚苯硫醚)、海藻纤维等;" 可燃(LOI≥26%≤34%)纺织品,如涤纶、锦纶、维纶、羊毛、蚕丝、醋酯纤维等;易燃(LOI≤20)纺织品,如丙纶、腈纶、棉、麻、粘胶纤维、竹浆纤维、大豆蛋白纤维、牛奶蛋白纤维等。
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。
PVC配方设计之阻燃剂知识大全第一节概述大多数高分子材料,无论中天然的,还是合成的,遇火都会燃烧.阻燃剂就是一类能够防止材料被引燃或者抑制火焰传播的助剂.阻燃剂主要用于合成高分子材料或天然高分子材料的阻燃.在高分子材料中加工入阻燃剂﹐能够减少高分子材料的可燃性﹐能使高分子材料接触火焰时﹐燃烧迅速变慢﹐离开火源后能较快的自熄。
注意﹐含有阻燃剂的材料并不能成为不燃材料﹐它们只能减少火灾危险﹐而不能消除火灾危险。
对阻燃剂的要求是多方面的。
人们希望阻燃剂能在用量很低的情况下具有持久的阻燃作用﹔希望阻燃剂无毒﹐不会在燃烧时生成有毒气体和浓烟﹔希望阻燃剂具有较高的热稳定性﹐在遇火情况下不会分解或者挥发﹔希望基础树脂的力学性能和物理性能不会由于阻燃剂的使用而损失或降低。
应在材料的阻燃性及其它性能之间寻求最佳的性/价比(effect ratio /cost)﹐而不能过多地降低材料原有的良好性能为代价﹐来一味地满足阻燃性能过高的要求。
除此之外﹐在提高材料阻燃性的同时﹐应尽量减少材料的热分解或燃烧生成的有毒气体信发烟量。
在阻燃剂领域﹐阻燃和抑烟是相辅相成的。
阻燃剂主要是含磷﹑卤素﹑硼﹑锑﹑铅﹑钼等元素的有机物的无机物。
根据其使用方法﹐阻燃剂一般分为添加型和反应型两类。
添加型阻燃剂是在塑料加工过程中简单参加和混合在塑料中﹐主要用于热塑性塑料。
反应性阻燃剂是在聚合物合成过程中﹐作为一个组分参加反应﹐并键合到聚合物的分子链上﹐多用于热固性树脂。
有些反应型阻燃剂﹐也可在塑料的加工过程中添加。
按照化学结构﹐阻燃剂又可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂两类。
无机阻燃剂包括铝﹑锑﹑锌﹑钼等金属氧化物﹑磷酸盐﹑硼酸盐﹑硫酸盐等﹔有机阻燃剂包括含卤脂肪烃和芳香烃﹑有机磷化合物﹑卤化有机磷化合物等。
阻燃剂按照起阻燃作用的主要元素还可分为卤素系阻燃剂﹑磷系阻燃剂以及铝﹑锑﹑硼﹑钼等金属氧化物阻燃剂﹔也可以按大的类别分为溴系﹑磷系﹑氯系和铝基﹑硼基﹑锑基阻燃剂等。
第二章燃烧基础知识一、判断题1、燃烧时可燃物与氧化剂作用发生的放热反应,通常伴有火焰、发光和(或)发烟的现象。
()2、具备了燃烧必要条件,并不意味着必定会发生燃烧。
()3、燃烧只能在空气(氧)存在时才能发生,在其他氧化剂中不能发生。
()4、闪点是评定液体火灾危险性的主要依据。
物质的闪点越高,火灾危险性越大;反之则越小。
()5、物质燃烧或热解后产生的气体、固体和烟雾称为燃烧产物。
燃烧产物有完全燃烧产物和不完全燃烧产物两类。
()6、烟气是物质燃烧和热解的产物。
火灾过程中所产生的气体,剩余空气和悬浮在大气中可见的固体或液体微粒的总和称为烟气。
()7、火焰的颜色与燃烧温度有关,燃烧温度越低,火焰月解禁蓝白色。
()8、燃烧过程的发生和发展都必须具备以下三个必备条件:可燃物、助燃物、和引火源。
()9、物质燃烧时氧化反应,二氧化反应不一定是燃烧,能被氧化的物质都是能够燃烧的物质。
()10、燃烧的发生和持续,必须具备必要和充分条件,只要消除燃烧条件中的任何一条,燃烧就不会发生或不能持续,这就是防火与灭火的基本原理。
()11、凡是能与空气中的氧起燃烧反应的物质,均称为可燃物。
()12、凡与可燃物质相结合能导致燃烧的物质称为助燃物。
()13、凡使物质开始燃烧的热源,统称为引火源。
()14、可燃液体之所以会发生一闪即灭的闪燃现象,是因为液体蒸发速度较慢,所蒸发出来的蒸汽仅能维持短时间的燃烧,而来不及提供足够的蒸汽补充维持稳定的燃烧,故闪燃以下就熄灭了。
()15、闪点是评定液体火灾危险性大小的重要参数。
闪电越高,火灾危险性就越大;反之,则越小。
()16、火灾的发生发展,始终伴随着热传播过程。
热传播是影响火灾发展的决定性因素。
()17、可燃物质在空气中与火源接触,达到某一温度时,开始产生有火焰的燃烧的现象,称为着火。
()18、一切可燃液体的燃点都高于闪点。
()19、控制可燃物质的温度在其燃点以上,就可以防止火灾的发生。
()20、可燃物质由于其滋生所发生的物理、化学或生物变化而产生热量并积蓄,使温度不断上升,自行燃烧起来的现象,称为自燃。
液体阻燃剂液体阻燃剂属于一种新型的环保磷氮系阻燃剂,通过国家防火建筑材料质量监督检验中心检测,阻燃性能达到GA159-1997的国家标准要求。
经该阻燃剂处理的纺织品通过美国加洲CA117、英国BS7177防火测试标准,该阻燃剂适用于天然纤维织物、涤纶、绵沦、粘胶织物、无纺布、木材、纸张等。
技术指标:u 外观透明液体,PH值:6-7u 阻燃处理后的织物基本性能:氧指数≥32,续燃时间≤3S,阻燃时间≤3S,吸潮率≤15u 使用方法:喷施法:直接将阻燃剂喷于被处理基材上,喷至湿透即可,自然风干,晎干即可。
浸渍法:将需要处理基材浸泡于阻燃剂中,属织物一类的,只要湿透了即可,取出晾干或晎干。
木材一类的浸泡6-12个小时。
浸轧法:适用于批量织物的连续化生产。
u 包装:50KG/桶或25KG/包阻燃原理阻燃剂顾名思义是一类能够阻止塑料引燃或抑制火焰传播的助剂。
其作用就是在燃烧过程中抑制或者阻止聚合物材料的燃烧所发生的物理或化学变化的速度。
其机理主要表现在以下几个方面:凝聚相阻燃机理:能够促使高分子在燃烧过程中的交联成炭(促进发生脱水、缩合、环化、交联等反应,增加炭化残渣)则属于凝聚相阻燃。
如:1.提供一层与氧气隔绝的涂层。
如磷酸酯类阻燃剂燃烧时生成的磷化物即是隔氧的涂层。
2.产生一种能闷熄火焰的气体。
如三氧化二锑,它在PVC中遇到因燃烧发出的HCL时就起反应生成一种闷熄性气体,即锑的氮氧化物。
气相阻燃机理:加入的阻燃剂在材料燃烧的过程中可以捕捉气相中的自由基,一般是属于属于气相阻燃机理。
如:生成可与塑料起反应的游离基,起阻燃作用。
它们与塑料的反应产物之燃烧性能极差。
中断热交换机理:将材料燃烧过程中的部分热量带走,从而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。
如:吸收燃烧时产生的热量,起冷却减慢燃烧速率的作用。
如氢氧化铝,它分子中所含化学缔合水的比例高达34%,这种缔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。
一、火灾1.火灾的定义火灾是火失去控制蔓延而形成的一种灾害性燃烧现象,它通常造成人或物的损失。
2.火灾发生的必要条件火三角是助燃剂、可燃物和引火源的简称,也叫火灾三要素。
这三个条件缺少任何一个,则火灾燃烧不能发生和维持,因此火三角是火灾燃烧的必要条件。
3.建筑物火灾的发生特点、发展规律及危害性初起期、发展期、最盛期和熄灭期。
初起期是火灾从无到有开始发生的阶段,这一阶段可燃物的热解过程至关重要;发展期是火势由小到大发展的阶段,这一阶段通常满足时间平方规律,即火灾热释放速率随时间的平方非线性发展,轰燃就发生在这一阶段;最盛期的火灾燃烧方式是通风控制火灾,火势的大小由建筑物的通风情况决定;熄灭期是火灾由最盛期开始消减直至熄灭的阶段,熄灭的原因可以是燃料不足、灭火系统的作用等。
由于建筑物内可燃物、通风等条件的不同,建筑火灾有可能达不到最盛期,而是缓慢发展后就熄灭了。
典型的建筑火灾发展过程如教材中图2-1所示。
4.火旋风由于风向、地理形态、建筑物的影响,火灾在蔓延的过程中会形成旋转火焰,即火旋风。
它通常分为垂直火旋风和水平火旋风,它的出现使得火蔓延速度和火强度大大增加。
5.轰然轰燃的常见定义有:a.室内火灾由局部火向大火的转变,转变完成后室内所有可燃物表面都开始燃烧;b.室内燃烧由燃料控制向通风控制的转变,转变使得火灾由发展期进入最盛期;c.在室内顶棚下方积聚的未燃气体或蒸气突然着火而造成火焰迅速扩展。
在工程上应用最广的两个轰燃判据为:①上层热烟气平均温度达到600℃;②地面处接受的热流密度达到2OKW/m2。
满足这两个条件时,通常可燃物可以发生轰燃。
影响轰燃发生最重要的两个因素是辐射和对流情况,也就是上层烟气的热量得失关系,如果接收的热量大于损失的热量,则轰燃可以发生。
轰燃的其他影响因素有:通风条件、房间尺寸和烟气层的化学性质等。
6.回燃由于开始时的燃烧过程以及燃烧结束后的高温环境,使室内可燃物仍然进行着热解反应,室内会逐渐积聚大量的可燃气体,此时一旦通风条件改善,空气会以重力流的形式补充进来与室内的可燃气体混合。
阻燃作用原理
阻燃剂的阻燃作用大致可分为以下4种:
1、冷却效应。
一些阻燃剂能够吸收高聚物在燃烧过程中释放的热量,使燃烧中
得高聚物温度降低,防止高聚物继续分解或裂解,中断可燃气体的来源,从而使火焰熄灭。
2、隔绝效应。
起隔绝效应的阻燃剂在燃烧过程中能产生不燃性气体或泡沫层,
或者形成一层液体或固体覆盖层,使燃烧过程因无氧气补充而中止。
最近的研究表明,泡沫层的生成在阻燃作用中极为重要。
3、消除自由基效应。
由于气相燃烧完全是自由基反应,而在固相燃烧过程中也
包含自由基反应,故消除热解过程中产生的自由基如H、OH、CH3,能使燃烧过程的自由基反应链中断,切断可燃气体的来源,从而中止燃烧反应。
4、稀释效应。
在燃烧时能释放出不燃性气体,稀释可燃性气体及燃烧区域中的
氧,使氧浓度达不到燃烧所需的浓度,从而中止燃烧
大多数阻燃剂的作用以一种为主,兼具其他一种或多种作用的功能。
阻燃的原理
阻燃原理是通过改变火焰的化学反应过程,减少或阻断燃烧过程中的火势发展,以达到延缓火势蔓延或防止火灾发生的目的。
阻燃材料不会自发燃烧,当受到火源时,其会产生一系列的化学反应,以减慢或抑制火焰的燃烧速度。
阻燃材料通常采用两种方式来实现阻止燃烧过程的发展。
第一种方式是通过产生惰性气体隔离燃烧区域,如阻燃剂。
这些阻燃剂可以降低燃烧区域的温度,并带走部分热量,从而抑制火焰的燃烧。
同时也可以通过改变燃烧过程中的火焰本身,使其无法扩散。
第二种方式是通过制造材料表面的物理层面上的障碍,如在材料表面形成阻燃层。
这些阻燃层通常是具有较高阻燃性能的化学物质或涂层,可以在燃烧过程中释放出水分、气体或其他抑制燃烧的化学物质。
这些化学物质可以吸收热量,并减少火焰的温度,从而遮蔽燃烧区域的氧气供应,使火焰难以继续燃烧。
总体来说,阻燃原理是通过改变火焰的化学反应过程或材料表面的物理性质,以减缓或抑制火焰的蔓延和热量释放,从而阻止或延缓火灾的发生和发展。
这是一种重要的火灾防护措施,有助于保护人们的生命财产安全。
阻燃聚丙烯①卤-锑体系,即气相阻燃机理。
常用的卤系阻燃剂是十溴二苯醚、六溴环十二烷、八溴醚、四溴双酚A等,加上阻燃协效剂三氧化二锑,具有添加量少,阻燃效果好的特点。
但卤素类阻燃剂一直受到绿色环保组织的非难,以至在有些国家受到制约,被明令禁止使用。
然而美国、日本等国家仍允许使用,那么作为发展中国家的中国,卤系阻燃剂的寿命至少还有10年以上。
②用含溴烷基磷酸酯来处理PP。
这类阻燃剂兼有PBr协同效应,使阻燃效果显著,同时还能改善PP的流变性及加工性能,对PP的物理机械性能影响也小。
③近十年来在PP阻燃技术上,以意大利都灵大学教授Camino首创的膨胀型阻燃剂发挥了巨大的作用,这类PN系阻燃剂具有高效、热和光稳定性高、低毒、低烟、低腐蚀,对加工和机械性能影响小,不会引起环境污染。
在PP中只要添加2530份即可达到UL94V0级。
国内刚有膨胀型阻燃剂产品的生产报道。
④丙烯酸五溴苄酯与三元乙丙橡胶的接枝共聚物阻燃的聚丙烯。
这类阻燃处理的PP具有很高的抗冲击强度,在某些场合可用作工程塑料。
⑤无机填充料阻燃聚丙烯所谓的无机填充料即指氢氧化铝和氢氧化镁,它们具有阻燃、抑烟的作用。
但要达到预期的效果,微粒化及表面处理是关键技术,应用于不同塑料。
要慎重选择匹配的表面活性剂,使其与塑料相容性好,并在塑料中得以均匀的分散,又不致太大地影响塑料的机械性能。
由于ATH和氢氧化镁能在不同的温度范围内起到阻燃抑烟作用,因此二者的复配使用可以使塑料在较宽的温度范围内发挥持续阻燃效果。
这里要强调的是,在用氢氧化镁处理PP时,为达到更好的阻燃效果及合适的机械性能,在添加氢氧化镁混炼工艺中,宜采用二步加料方式,这样会得到比一次加料更好的结果。
2.2阻燃聚乙烯①一般来讲,适用于PP的阻燃剂都可用于PE处理技术中,但由于两者结构上的差异,热稳定性和裂解温度的不同,某些芳香族溴系阻燃剂(如十溴二苯醚)在PE特别是在LDPE上的应用效果会更好一些。
②这里还要指出,氯系阻燃剂如氯化石蜡、敌克隆(美国西方石油化工公司产品商品名)在某些场合中应用效果会更好。
比如敌克隆在电缆用PE绝缘层中的应用,使PE有极佳的耐电压性能和阻燃效果。
有的文献报道氯系阻燃剂与溴系阻燃剂联用时,会产生某种协效作用,尽管不明显,但比它们单独使用阻燃效果要好。
2.3阻燃聚氯乙稀在PVC中添加大量增塑剂,使之成为软PVC时,对它的阻燃处理就很有必要。
这里需强调的是,除了阻燃剂以外,抑烟也是PVC迫切需要解决的问题。
①选用阻燃增塑剂———芳基磷酸酯、芳基烷基磷酸酯这里要慎重选用阻燃增塑剂,避免在增加阻燃性能的同时恶化了塑料的其它性能,特别要注意材料的低温柔顺性。
②抑烟剂传统的抑烟剂有三氧化钼、氢氧化镁、八钼酸铵、硼酸锌、二茂铁等物。
添加钼系抑烟剂一般量在2%3%之间,可降低30%80%的生烟量,如与ATH、氢氧化镁或碳酸钙复合使用会有更好的效果。
2.4阻燃聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯①对于挤出PS泡沫来讲,使用普通的六溴环十二烷(HBCD)即可达到阻燃目的。
这种处理不必使用阻燃协效剂三氧化二锑,因为起不到协效作用,反而由于它的存在会使体系燃烧时产生熔滴。
②对于常用的普通聚苯乙烯阻燃,要求使用热稳定性能好的HBCD,PS的加工温度在180℃210℃左右,在此加工温度下,普通的HBCD会产生不稳定,易分解。
因此,要求使用耐高温的HBCD(它耐温达230℃240℃)。
③高抗冲聚苯乙烯阻燃技术更难,由于它要用于电子、电器元件,阻燃级别要求更高,需达到UL94V0级。
如果使用溴系阻燃剂就可达到这种要求,但要注意材料的耐光性、热变形温度、抗冲强度、阻燃剂有否渗出等各方面因素是否受到影响。
常用的溴系阻燃剂有十溴二苯醚、溴化环氧树脂(BER)、耐高温HBCD等。
2.5阻燃ABS①处理ABS阻燃时一定要考虑冲击强度是否下降、热变形温度、熔体流动指数和光稳定性是否受到影响。
常用的有十溴二苯醚、溴化环氧树脂(BER)、四溴双酚A等。
一些新开发的溴化环氧树脂(BER)能保持ABS原有的热稳定性、热老化性、加工性、光稳定性以及阻燃剂本身不渗出等特点。
②这里为保证ABS原有的抗冲击强度、光泽性以及透明度,可使用胶体五氧化二锑为阻燃协效剂。
③GE公司开发的阻燃硅树脂SFR 100和SFR 1000能有效地应用于聚烯烃阻燃处理中,当它们与硬脂酸镁或ATH、APP以及季戊四醇联用时,不仅能促进炭层的形成,以阻止烟的产生和阻挡火焰的蔓延,还能改善聚烯烃表面的光滑性。
尤其与硬脂酸镁合用时可提高阻燃体系的抗冲击强度,所以硅树脂在ABS、HIPS的阻燃处理技术中是一种很好的阻燃剂,可惜价格太贵,非特殊用途,一般很少有人问津。
但我国四川晨光化工研究院小批量生产的硅树脂阻燃剂与美国GE公司SFR 1000性能相近,不妨可以一试。
2.6阻燃聚酰胺①对阻燃PA来讲,一般要求达到UL94V 0级,主要用添加型阻燃剂,比如十溴二苯醚、溴化聚苯乙烯(BPS)、溴化环氧树脂(BER)等。
选择阻燃剂时,一定要考虑阻燃剂要不易从PA中渗出,不要导致体系耐光性和材料抗冲击强度下降。
②为改善添加型阻燃剂的某些缺点,已经合成一些新的含活性官能团的氧化膦单体,比如三芳基氧化膦(TPO),与尼龙66盐及己二胺共聚可制得主链含TPO的尼龙66共聚物。
这类阻燃PA是在凝聚相及气相中均可发挥阻燃效能,由于阻燃元素成为阻燃PA中的一部分,因此它具有持久的阻燃性。
③另外MCA(三聚氰胺氰尿酸盐)作为添加型阻燃剂与红磷复配在PA阻燃处理中也被经常使用,也能获得较理想的阻燃效果。
2.7阻燃聚碳酸酯PC本身有一定阻燃性能,可达到UL94V 2级,但要获得V 0级水平则需要作阻燃处理。
①一般来讲,作为PC的添加型阻燃剂有含溴芳基磷酸酯、四溴双酚A、十溴二苯醚、聚二溴苯醚等,其中含BrP阻燃剂会更有效。
这里需要指出,由于三氧化二锑是PC的解聚催化剂,因此绝对不能使用三氧化二锑来作为含溴阻燃剂的协效剂。
②与阻燃ABS一样,利用含活性官能团的氧化膦单体比如TPO去制备含磷阻燃共聚PC。
③利用PC本身特性制备的PC/PBT、PC/ABS、PC/PET塑料合金的阻燃处理,一般都是利用添加型阻燃剂。
PC/PBT溴代聚苯乙烯(BPS)、含溴芳基磷酸酯等。
PC/ABS三苯基磷酸酯(TPP)、三甲基磷酸酯(TCP)、间苯二酚双磷酸酯(RDP)以及含溴芳基磷酸酯等。
PC/PETTPP、RDP等。
2.8阻燃PBT和PET(线性聚酯) PBT和PET是两种重要的工程塑料,广泛应用于电子、仪表及汽车工业中,它的阻燃制品被使用在阻燃性要求较高的部件中。
它们的阻燃处理如下: ①添加溴系阻燃剂常用的有十溴二苯醚、溴代聚苯乙烯(BPS)、溴化环氧树脂(BER)、双(三溴苯氧基)乙烷等。
举例来讲:添加10%15%的溴素阻燃剂,3%5%的三氧化二锑可使含30%玻纤的PBT达到UL94V 0级别,氧指数可达27%29%。
使用添加型阻燃剂必须要注意在PBT和PET中的分散性,易渗出性,以及对聚酯的光泽、机械强度的影响。
②添加含溴磷酸酯常用的是三(二溴苯基)磷酸酯(TDBPPE),由于同一分子中含有Br、P元素,因此具有卤磷协同效应,在PBT及PET中阻燃效率甚高。
这里要注意的是在阻燃处理中常添加三氧化二锑来协效,如果作氧指数测试,那么极限氧指数会有增加,但在富氧的测试环境中,Sb与P似乎会有一种互相对抗的作用,因此,用UL94垂直燃烧法来评价体系的难燃性能是最合适的。
③阻燃PET用作阻燃纤维和织物通常有两种方法:其一是用六溴环十二烷对PET织物作阻燃后处理。
这种织物可作窗帘、幕布、包墙布等室内装饰用布。
由于是后整理方法处理,阻燃剂易渗出,织物手感和阻燃耐久性会逊色一些。
其二是用共聚阻燃改性,这些反应型阻燃单体主要是含溴芳香族化合物、含芳基氧化膦化合物、含溴代芳香基氧化膦化合物等。
由于是阻燃元素成为齐聚物分子中心的一部分,所以具有阻燃效果长久、手感好、耐光等优点,是当今我国PET阻燃纤维和织物的主要阻燃方法。
2.9阻燃不饱和聚酯不饱和聚酯是非常重要的热固性树脂,主要用于玻璃钢制品中,以前化工部专门有文件要求所有的玻璃钢设备一定要有阻燃性能,作了强制命令。
这种材料的阻燃处理,一般有两种方法: ①反应型阻燃剂———利用含阻燃元素的原料合成不饱和聚酯。
一般都是含卤素的二元酸、酐、醇以及环氧化合物。
如:含溴的多元醇、四溴邻苯二甲酸(酐)(TBPA)、四溴双酚A(TBBPA)、四氯双酚A(TCBPA)、环氧氯丙烷等。
最近有人研究利用含磷化合物通过酯交换反应而进入不饱和聚酯,利用XP协同效应增加阻燃性能。
②添加型阻燃剂———最好选择加入几种具有协同效应的阻燃剂以及抑烟剂等,使阻燃、抑烟性能发挥得更加出色。
这些阻燃剂有:ATH、微胶囊红磷、硼酸锌、三聚氰胺、卤代磷(膦)酸酯以及它们之间的协同使用。
2.10阻燃PU泡沫塑料PU泡沫用途非常广泛,涉及国民经济各个领域,由于它的结构特殊,即氧气涉及率极高,因此,它的阻燃处理尤为重要。
那么,如从它的结构中进行改性最好,一般可在PU链中引入异氰尿酸酯结构,以提高体系炭化倾向来降低其可燃性。
但该方法应用有限,常用的还是添加型或反应型阻燃剂。
①添加型阻燃剂———一般为液态的含卤磷酸酯和膦酸酯。
而固态的阻燃剂有:三聚氰胺、红磷、硼酸锌、氯化石蜡、ATH、TBC等。
不管哪种阻燃剂都要求与PU中各组分相容性要好,不会产生“烧芯”现象。
②反应型阻燃剂———主要是各种液态及固态的含磷或含卤多元醇。
2.11阻燃环氧树脂环氧树脂也是热固性树脂中一大品种[5],它在涂料、土木建筑、电子、胶粘剂、航空事业等已广泛应用。
但它的易燃性及离火持续自燃使它们的应用必须在阻燃处理之后。
针对它的燃烧特点,选用含卤阻燃剂比较适宜。
含卤阻燃剂是在燃烧过程中产生高活性自由基捕获剂,能有效地在气相中阻止燃烧。
目前国内已有阻燃剂级别的高分子量环氧树脂生产,其也将是一个应用前景良好的反应型阻燃剂。
一般来讲,阻燃环氧树脂的制备是用含磷、含溴的阻燃剂原料来合成。
其中在环氧树脂骨架结构中引入含磷元素可提高树脂的热稳定性和阻燃性。
一般原料有磷酸酯、四溴双酚A等聚烯烃PP/PE: MH,ATH,TDCPP,APP,八溴醚,磷酸三苯酯,六溴环十二烷,MPP,硼酸锌,十溴二苯乙烷,包覆红磷,TBC聚氨酯PU : TCEP,TCPP,TDCPP,DMMP,磷酸三苯酯,MPP,FB不饱和树脂UPR : TCPP,TDCPP,DMMP,HBCD,TBC ,红磷尼龙PA6/PA66 : MCA,MPP,FB,十溴二苯乙烷,十溴二苯醚,包覆红磷聚酯PBT/PET: TDCPP,磷酸三苯酯,MPP,十溴二苯乙烷,十溴二苯醚,包覆红磷 FR-MRP01聚苯乙烯PS : TCPP,TDCPP,HBCD,MCA,TBC,MPP,十溴二苯乙烷,十溴二苯醚,FB,包覆红磷环氧树脂EP: TCPP,TDCPP,IPPP,十溴二苯醚,DMMP,磷酸三苯酯,十溴二苯乙烷,包覆红磷聚丙烯睛丁二烯苯乙烯ABS:八溴醚,磷酸三苯酯,十溴二苯乙烷,十溴二苯醚,TBC,包覆红磷聚碳酸酯PC:磷酸三苯酯,HBCD,MCA, 包覆红磷聚氯乙烯PVC : TCEP,TCPP,TDCPP,IPPP,MCA,八溴醚,磷酸三苯酯酚醛树脂PF: TCEP,TCPP,TDCPP,磷酸三苯酯,硼酸锌纸张Paper :磷氮系液体阻燃剂纺织品Textile :磷氮系液体阻燃剂聚甲醛POM : MCA防火涂料Paint : TCPP,MCA,聚磷酸铵,硼酸锌,MPP , PPO硅橡胶:铂金阻燃剂,ATH,MH,FB,白度化红磷2一.锑系阻燃剂1、三氧化二锑(656℃熔点)2、五氧化锑(70℃分解)3、锑的卤化物-三氯化锑和五氯化锑4、锑系阻燃协效机理缺点:重金属,有毒,与砷同系物,粗产品中一般含砷等其他重金属,三氧化二砷是砒霜。