阻燃材料
1简介
材料的耐燃性通常以其氧指数(OI)来划分。氧指数在22%～27%的为难燃材料，高于27%为高难燃材料。二者统称防火阻燃材料。防火阻燃材料是一种保护材料，它是能够阻止燃烧而自己并不容易燃烧的材料，有固体的如说水泥、钢材、玻璃等材料；有液态的，也简称为阻燃剂，在需防火墙体等各种材料表面上如果涂上阻燃剂，它能保证在起火的时候不被烧着，也不会使得燃烧范围加剧、扩大。
2阻燃机理
2．1凝聚相阻燃机理
这是指在凝聚相中通过延缓或中断固相材料的分解和可燃性气体的产生而达到阻止燃烧的目的。下面几种情况均属于凝聚相阻燃。a)阻燃剂在固相延缓或阻止聚合物的热分解，这种热分解可产生可燃性气体以及维持链式反应进行的自由基。
b)在被阻燃固态物质中加入大量的无机填料，此类填料热容较大。在受热时这类填料可以起到蓄热和导热的作用，因而使被阻燃物不易达到热分解温度。
C) 在高温情况下阻燃剂先于被阻燃材料受热分解，吸收大量的热量，防止被阻燃物质温度升高。工业上大量使用的氢氧化铝及氢氧化镁均
属于此类阻燃材料。
d)加有阻燃剂的聚合物在燃烧时其表面生成很厚的多孔炭层，该层可以起到隔热、隔空气的作用，同时可以阻止可燃性气体进入燃烧气相中，中断燃烧反应的进行。膨胀型阻燃剂是最为典型的此类阻燃材料。2．2气相阻燃机理
气相阻燃是指在燃烧气相环境中进行的阻燃反应，该类型阻燃材料在气相环境中发挥中断或延缓可燃性气体链式燃烧反应的作用。下述几种情况的阻燃效果均发生于气相阶段。
a)阻燃剂受热后产生能够捕捉促进燃烧反应链增长的自由基。广泛使用的卤系阻燃剂即为典型的该类阻燃剂。
b)阻燃剂受热生成能促进自由基结合以终止链或燃烧反应的微粒子。
C) 阻燃剂受热分解能释放出大量的惰性气体，从而稀释空气中氧气和由聚合物分解生成的气态可燃性物质的浓度，并带走部分热量，降低可燃气体的温度，致使燃烧终止。
d)阻燃剂受热释放出高密度的蒸气，此蒸气覆盖于可燃性气体上，隔绝其和空气中氧的接触，从而使燃烧窒息。
2．3．中断热交换阻燃机理
这是指将聚合物燃烧产生的部分热量带走而降低被阻燃材料的吸热量，致使被阻燃材料不能维持热分解温度，不能持续提供燃烧赖以
进行的可燃性气体，于是燃烧自熄。例如，以氯化石蜡为阻燃剂时，由于该类阻燃剂可以促进聚合物的解聚或分解，会促进聚合物的熔化，熔融状态的聚合物会带走燃烧过程中产生的大量的热量，从而减少燃烧体系中的热量，但是带走的热量会引燃其他物质，增加火灾的危险性。
3 阻燃材料种类及介绍
3．1．卤素阻燃材料
卤素阻燃材料是目前使用最广泛的一类阻燃材料，其特点是含有溴、氯等卤族元素。其中含有溴的阻燃材料使用量最大。被阻燃材料中只需要加入少量的卤素衍生物添加剂就可以对耐火耐燃性能有显
著地提高。但是卤素阻燃剂的严重缺点是降低被阻燃聚合物基材的紫外线稳定性，燃烧时生成大量的烟、腐蚀性气体和有毒气体，且卤素阻燃剂一般和氧化锑并用，从而使材料的生烟量和有毒气体生成量更大。在对材料的阻燃研究和使用过程中，人们也逐渐意识抑制火灾烟雾的重要性；对有些材料而言，抑烟甚至比阻燃更为重要，如广泛使用的PVC材料。此外，燃烧产生的浓烟还极大的妨碍了消防救助工作
展开。多溴二苯醚及其阻燃的高聚物热裂解和燃烧产物中含有致癌物四溴代双苯并二嗯烷(PBDD)和多溴代苯并呋喃(PBDF)，会对自然生态环境造成无法弥补的伤害。
3．2．无卤阻燃材料
无卤阻燃剂的品种繁多。目前主要使用的是磷(膦)酸酯，红磷等
磷系阻燃剂和氢氧化铝、氢氧化镁等无机盐阻燃添加剂。
a)无机盐阻燃剂
氢氧化镁、氢氧化铝等无机阻燃剂集阻燃、抑烟、填充三大功能于一身，该类物质无毒、无腐蚀、稳定性好、高温下不产生有毒气体，且来源广泛，日益受到人们的青睐。该类化合物的阻燃机理为冷阱效应，高温时氢氧化物受热分解，吸热大量热量，降低火焰温度；同时分解释放出水蒸气，可以起到稀释可燃气体的作用；分解后生成的金属氧化物具有极高的比表面积，可吸收烟和可燃挥发物质，同时可覆盖在材料表面，形成保护层延缓或阻止燃烧的进行。氢氧化铝和氢氧化镁均为白色粉末。氢氧化铝开始脱水温度200℃，氢氧化镁开始脱水温
度340℃．氢氧化镁热分解温度比氢氧化铝高出140℃，可以使添加氢氧化镁的合成材料能承受更高的加工温度，利于加快挤塑速度，缩短模塑时间，同时亦有助于提高阻燃效率。由于氢氧化镁和氢氧化铝相比具有更多优点，因此氢氧化镁消耗量也越来越大。氢氧化镁和同类无机阻燃剂相比，具有更好的抑烟效果，在生产、使用和废弃过程中均无有害物质排放，且还能中和燃烧过程中产生的酸性和腐蚀性气体。但该类阻燃剂存在的最大问题是要求的有效含量高。氢氧化铝和氢氧化镁作为阻燃剂单独使用时，用量一般在整体材料总质量的40％～60％，这严重影响了材料的同质性和机械性能。阻燃剂在被阻燃材料中如何实现均匀分散成为加工过程中最为重要的问题。
b)磷系阻燃剂
按其性质可分为无机磷系阻燃剂、有机磷系阻燃剂。无机磷系阻燃剂主要包括聚磷酸铵、磷酸盐和红磷等。聚磷酸铵通常简称为APP，是
一种无机阻燃剂， APP使用十分广泛，可用于阻燃塑料、纤维、橡胶、纸张、木材等。APP的另外一个重要用途是作为酸源，和炭源以及气
源并用，组成膨胀系阻燃体系。磷酸盐系列阻燃剂是主要包括磷酸氢二铵、磷酸氢二钠、磷酸锂、磷酸钠、磷酸镁以及磷酸锑等。红磷是一种阻燃性能优良的无机阻燃剂，阻燃效率高，和其他阻燃剂相比，达到相同的阻燃级别所需添加量少，因而对材料的物理、机械性能影响小。其阻燃机理为：红磷受热分解，形成极强脱水性的偏磷酸，从而使燃烧的聚合物表面炭化，炭化层一方面可以减少可燃气体的释放，另一方面还有吸热作用。此外，红磷和氧形成的自由基进入气相后，可以捕捉大量的自由基，中断自由基链式反应。但普通红磷容易吸
潮氧化，红磷在氧化时释放出剧毒的磷化氢气体，且普通红磷和塑料相容性差，在塑料中难以达到均匀分散。另外红磷的颜色也限制了其在高聚物材料中的利用。有机磷系阻燃剂是和卤素阻燃剂并重的有机阻燃剂，主要由磷酸酯、膦酸酯、杂环类等。有机磷系阻燃剂有阻燃和增塑双重功效，可以使阻燃剂完全实现无卤化，并改善塑料在成型过程中的流动性能，产生较少的毒性气体和腐蚀性气体。有机磷系阻燃剂的阻燃机理为：含磷化合物受热分解出酸性物质，这种酸具有脱水作用，纤维材料在酸的作用下脱水碳化形成致密炭层，而发挥阻燃
效果。一般过程为磷化物一磷酸一偏磷酸一聚偏磷酸，生成的磷酸层形成不挥发的保护膜将氧隔离从而达到阻燃目的。聚偏磷酸引起织物脱水反应，使织物生成碳质的皮膜，加速燃烧碳化，发挥阻燃效果。因为磷酸酯有机磷系阻燃剂和基体材料的相容性好，兼有阻燃和增塑的功能，因而在有机磷系阻燃剂中使用最为广泛。但是有机磷系阻燃剂多为液体，具有挥发性大、流动性强、发烟量大、热稳定性较差等缺点，因而其使用受到一定限制。
C)氮系阻燃剂
氮系阻燃剂常见的有三聚氰胺(MA)及其衍生物。该类阻燃剂毒性低、阻燃效率高、耐热性能良好。含氮化合物分解时，产生的气体腐蚀性小，经过氮系阻燃剂整理的高分子材料发烟量低，表现出很好的抑烟效应。其阻燃作用表现为在达到分解温度时，释放出C02、HN3、N2
及H20等气体。这些非可燃性气体一方面降低了空气中氧和可燃性气体的浓度，使得燃烧速率减慢；另一方面，这些气体带走了一部分热量，降低了聚合物表面温度，从而达到阻止燃烧的目的。
d)磷一氮系阻燃剂
磷一氮系阻燃剂同时含有氮和磷两种元素，且不含卤素，不需要氧化锑为协效剂，其具有无卤、低烟、低毒、阻燃效率高等优点。当含有这类阻燃剂的聚合物受热时，表面能生成一层均匀的碳质泡沫层，起到隔热、隔氧、抑烟的作用并可以防止熔滴现象的产生，因而具有良好的阻燃性能。膨胀型阻燃体系一般由三部分组成：酸源(脱水剂)、
炭源(成炭剂)和气源(发泡剂)。膨胀型阻燃及阻燃机理为：在较低温度下，由酸源释放出能酯化多元醇和可作为脱水剂的无机酸：在稍高的温度下，无机酸和多元醇进行酯化反应，体系处于熔融状态：在反应过程中产生的水蒸气和由气源产生的不燃性气体使己处于熔融状
态的体系膨胀发泡，和此同时，多元醇和酯脱水炭化，形成无机物及炭残余物，且体系进一步膨胀发泡，最终形成多孔泡沫炭层。这层泡沫具有良好的隔热、隔氧和抑烟的作用，具有良好的阻燃性能。4．阻燃加工方法
针对于纤维及纺织品使用的阻燃方法，按照其生产过程和阻燃剂的引入方法，大致可以分为织物阻燃整理和纤维阻燃整理两大类加。4．1．织物阻燃整理
织物阻燃整理是通过吸附沉积、化学键合、非极性范德华力及粘合等作用使阻燃剂固着在织物或纱线上而获得阻燃效果。织物阻燃整理的方法主要有以下四种：
a)涂层法：将阻燃剂混入涂层树脂内，靠树脂的粘合作用使阻燃剂固着在织物表面。
b)浸渍．烘燥法，又称吸尽法，是将织物在阻燃液中浸渍一定时间后，再干燥焙烘使阻燃液被纤维集合体吸收。
C) 浸轧焙烘法，这种方法的处理过程为浸轧一预烘一焙烘一后处理，是阻燃整理工艺中使用广泛的一种工艺。浸轧液一般由阻燃剂、催化
剂、树脂、润湿剂和柔软剂组成，再配成水溶液或乳液对织物进行整理。
d)有机溶剂法，该法是使用非水溶性的阻燃剂，其优点是阻燃整理时的能耗低。但需要注意溶剂的毒性和燃烧性。织物阻燃整理法，整理工艺简单，投资少，见效快，适合于开发新品，是使用最广泛的方法，能满足各种不同阻燃程度的要求。但往往该方法对织物手感和色光有一定的影响，且阻燃持久性较差，质量不稳定，尽管如此，阻燃整理仍旧经久不衰，新的阻燃整理剂体系和工艺不断出现，发展很快儿。4．2．纤维阻燃整理
对普通纤维阻燃整理包括共聚法、共混法、接枝改性法以及皮芯
复合纺丝法。
a)共聚法。是将含磷、卤素、硫等阻燃元素的化合物作为共聚单体(反应型阻燃剂)引入成纤高聚物的大分子链中。然后再把这种阻燃成纤
高聚物用熔融或湿法纺丝制成阻燃纤维。由于阻燃剂和大分子链紧密结合，因而阻燃效果持久。但该法制作工艺比较复杂，成本较高。b)共混法。是将阻燃剂加入纺丝熔体中或浆液中纺制阻燃纤维的方法。阻燃效果的持久性和阻燃剂的选择有关，如阻燃剂的粒度大小、和纺丝液的相溶性等。由于共混法生产的纤维中，阻燃剂和大分子间缺乏化学连接，故耐久性不如共聚法。目前共混法中常把阻燃剂、添加剂、载体混炼造粒制成阻燃母粒，以提高成品的耐久性12。
C) 皮芯复合纺丝法。是以阻燃高聚物为芯，普通聚合物为皮，通过复合纺丝制得纤维。其特点是纤维稳定性好，强度高，均匀度高，但加工设备复杂，成本高。
d)接枝共聚法。将普通纤维和含磷或卤素元素的接枝单体进行接枝共聚可得到阻燃效果的纤维。其工艺流程为：纤维(预处理)一接枝共聚一洗涤一烘干一阻燃纤维。接枝法的优点是接枝单体价格便宜，生产成本低，阻燃耐久性好，缺点是接枝后纤维断裂强度降低。
塑料阻燃性深度总结 原著：SERGEI V. L EVCHIK 1.1 引言 1.2 聚合物燃烧与测试 1.2.1 可燃性的实验室测试 1、Flammability of polymers is assessed primarily through ignitability, flame spread, and heat release。 聚合物的燃烧性主要从易燃性、火焰传播性、释热性三个方面进行评估。 2、Numerous flammability tests are known and are performed either on representative samples or on an assemble d product. Tests can be small, intermediate, or full scale。 许多可燃性测试可用试样或最终产品进行，在规模上分为小型、中型及大型测试。 3、A V-0 classification is given to material that is extinguished in less than 10 s after any flame application. The mean combustion time for the five specimens tested (10 flame applications) should not exceed 5 s, and no combustible drips can be observed. A V-1 classification is received by a sample with maximum combustion time < 50 s and mean combustion time for five specimens < 25 s. No combustible drips should be observed. The sample is classified V-2 if it satisfies the combustion time criteria of V-1 but flammable drips igniting the cotton are allowed。 UL94V0级评定标准：每次点燃后10s内即发生自熄，5个试样（10次点燃）的平均燃烧时间不超过5s，无具有引燃性的熔融滴落。V-1级评定标准：试样最长的燃烧时间小于30s，平均燃烧时间小于25s，无具有引燃性的熔融滴落。V-2级评定标准：符合V-1级标准的燃烧时间限制，允许具有引燃性的熔融滴落。 4、The LOI test does not represent a real fire scenario, but it is good as a screening tool because it gives a numerical value instead of a discrete classification (e.g., V-0, V-1, V-2). 虽然LOI法仅能测试实验室条件而非真实火情下材料的易燃性，但其可提供较详实的数据而非不连贯的等级划分(例如, V-0, V-1, V-2)。 5、The cone calorimeter test is a bench-scale (medium-sized) test developed at NIST which quickly gained popularity in the academic community as well as for standardization purposes (e.g., ISO 5660-1, ASTM E-1354). It is also used as a tool for fire protection engineering because it allows prediction of large-scale test results. A cone calorimeter measures consumption of oxygen from a burning sample 100 ×100 mm in area and up to 50 mm thick. The heat release is calculated from the oxygen consumption data. 锥形量热仪测试法是美国国家标准及技术研究院（NIST）制定与规范的一个中等规模实验室测试法，它很快得到了学术界的普遍认可，并为其制定了相关标准(例如 ISO 5660-1,
PP新型阻燃材料的制备研究 摘要：聚丙烯（PP）已经成为各行各业的功能材料，但是其易燃的特点使其应用受到限制，国内外专家不断致力于PP阻燃技术的研究，而金属氧化物就是在阻燃体系中被广泛使用的一种。金属人氧化物的阻燃效率高，但是存在一些问题，比如相容性差、容易团聚等，这些问题对其阻燃效率的影响很大。本文通过采用纳米材料对金属氧化物阻燃剂完成改性，以纳米材料的优越性质解决上述问题。本文采用水热法制备了一维材料ZnO和MoO 3 纳米线（nanowires，NWs），并通过SEM和XRD对纳米线的形貌和结构进行了表征。将一维纳米线和纳米氢氧化铝（ATH）与聚丙烯（PP）熔融共混制备 了ZnO/MoO 3/Al(OH) 3 /PP复合材料（NWs/ATH/PP）。利用TGA、极限氧指数（LOI）测定 仪和锥形量热仪（CCT）表征了复合材料的热稳定性和燃烧性能，利用万能材料试验机测试了复合材料的力学性能。结果表明：复合材料中ZnO纳米线、MoO 3 纳米线和纳米ATH的质量分数对材料的性能影响较大，当三者的质量分数分别为3.75%、3.25%以及21.00%时，相对于纯PP材料，复合材料的初始分解温度增加了17.8℃，分解后的残重率为24.6%，复合材料的总热释放量（THR）下降了25.7%，而峰值热释放速率（PHRR）的下降幅度更是达到了54.3%，其LOI提高7.1%。SEM结果显示：NWs/ATH/PP的残炭 表面致密、连续且平整。通过对ZnO/MoO 3/Al(OH) 3 /PP复合材料的结构表征以及性能 研究，探索了复合材料的阻燃作用机理，本文的研究结论为制备新型高效的纳米金属杂化阻燃材料奠定了理论基础。 关键词：ZnO纳米线；MoO 3 纳米线；纳米氢氧化铝；聚丙烯；阻燃性能
装修材料防火等级划分如下: 一、目前防火材料等级主要有5个： A级：不燃性建筑材料，几乎不发生燃烧的材料。 I I 八 1 - ―~ j | f A1级：不燃，不起明火 I ?I 丨j ( A2级：不燃，要测量烟，要合格。 B1级：难燃性建筑材料：难燃类材料有较好的阻燃作用。其在空气中遇 明火或在高温作用下难起火，不易很快发生蔓延，且当火源移开后燃烧立〈\\ \\ 丨I 即停止。 B2级：可燃性建筑材料：可燃类材料有一定的阻燃作用。在空气中遇明 火或在高温作用下会立即起火燃烧，易导致火灾的蔓延，如木柱、木屋架、木梁、木楼梯等。 B3级：易燃性建筑材料，无任何阻燃效果，极易燃烧，火灾危险性很大。
另外，根据不同的标准，防火材料等级的划分也不一样: DIN4102: A1、A2、B1、B2、B3 I / S j| 『"T y' X 1 - ―""
无卤阻燃材料TPU/TPE前沿技术交流探讨论坛--安拓普（ATP） 序篇众所周知：电线电缆行业的发展目前正处在由PVC材料向无卤环保材料的转型期。环保意识已经成为世界性的共识。美国、日本、欧盟等发达地区明确规定进口的电线电缆产品须符合无卤、低毒、阻燃的要求，要求线缆燃烧时发烟量低、不产生或少产生腐蚀性气体和有害卤素气体、不含铅等重金属、不污染土壤、耐热温度高、废旧电线电缆材料可回收使用等特点。尤其是对产品的安全性、无毒性、难燃性等指标格外重视。应用于3C、医疗、风能、采矿设备等领域的电线电缆（Cable & wire）的“去卤阻燃”化浪潮正从西方滚滚而来。作为全球电线电缆制造业基地，中国的电线电缆制造企业将面临极大的机遇和挑战。一方面，当大多数传统的以PVC、交联聚烯烃等原材料为主的电线电缆制造企业，正因为国际铜价的波动、汇率变动、人力资源的成本的上升，以及原材料价格的透明和恶性竞争而饱受困扰、踯躅不前时，一部分有远见、有技术积累的企业则瞄准了高附加值、高利润的新产品的开发。而有一定技术壁垒，且成本仍处于相对模糊状态的“无卤阻燃电线电缆”的研发和生产，非常有可能成为这部分企业新的利润增长点。另一方面，居高不下的成本和产品质量的不稳定，导致很多规模化的产业客户对3C产品周边线缆的全面“去卤阻燃”化，还处于谨慎的观望状态。但是，在全球环保潮流浩浩荡荡、不可逆转的大趋势之下，应用于3C等领域的电线电缆的“去卤阻燃”化的进程，必将会渐行渐近。Microsoft、Motorola、HP、Nokia、Sony、Samsun、、LG等知名产业客户都已制订了明确的无卤化进程时间表。那么，当这些知名产业客户结束观望，引领3C产品的电线电缆全面“去卤阻燃”化的时候，在中国大陆地区上万家3C、医疗、风能等领域的周边线缆制造企业，谁能在这个利润相对丰厚、竞争相对薄弱、难得的产品升级换代阶段及早受益呢？答案显而易见：哪些有远见、有技术储备且产品极具性价比优势的电线电缆制造企业将会赢得先机，进入企业快速发展的全新里程。同时，在PP、PE等传统的绝缘材料和国际铜价已经非常透明的情况下，线缆制造企业又如何让自己的“无卤阻燃电线电缆”既有较高的附加值、又具备很好的性价比优势呢？答案亦十分明朗：与产品质量优异、产品价格低廉、服务响应迅速、实力雄厚的“无卤阻燃”护套材料制造商建立最亲密的战略合作伙伴关系，在不需要支出任何成本、不承担任何风险的情况下，把优秀的“无卤阻燃”护套材料供应商变成自己的“研发部和生产部”，从而大幅度提高自己的成本优势、产品质量优势、交期优势及技术服务优势，最终形成全方位的竞争优势，让竞争者望尘莫及。作为专业的“无卤阻燃TPE/TPU”制造商，ATP期望在此抛砖引玉，搭建一个平台，真诚希望和业内人士共同探讨无卤阻燃技术发展，共享行业知识，推动我国无卤阻燃材料的发展。我们也会不定期发表最新的研究成果及此类材料加工等方面技术的浅显认识，和大家共勉。希望业内、外人士积极参与，发表自己的高见，为我国无卤阻燃材料发展尽一份自己的力量。
塑胶件阻燃测试方法和 标准 Revised as of 23 November 2020
等级代表 HB 水平燃烧 (Horizontal Burn) ，仅有一个等级可能。 V 垂直燃烧 (Vertical Burn) ，有 3 个等级： V-0 是最高， V-1 较低，然后是 V-2 。 5V 垂直燃烧 (Vertical Burn) ，使用大型 125mm 火焰，有 1 个或 2 个等级 5V-A 或5V-B 。 VTM 垂直薄材料 (Vertical Thin Material) ，和 V 等级之可能性类型相同，但在 V 后面加 TM 。 测试有 3 个主要的层级： 1. 20mm 火焰，判定结果 HB 、 V-0 、 V-1 或 V-2 的等级 2. 125mm 火焰，判定结果 5V-A 或 5V-B 的等级 3. 20mm 火焰针对薄材料，判定结果 VTM-0 、 VTM-1 或 VTM-2 的等级 任何材料针对 V-0 、 V-1 或 V-2 等级的可能性之起始点都是开始于 20mm 火焰的测试。所有的三个等级基于该单一个测试。等级是视测试结果而定；针对这些等级的各别并没有独立的测试。 V 等级需要 5 个样品， HB 只需要 3 个。当开始以 V 测试但若材料在前 2 个样品显示出不良特性时可以使用所剩下的第 3 个样品转换测试到 HB 。 当材料测试成为 V-0 时，该材料可以接着用 125mm 火焰测试看看 5V-A 或 5V-B等级之可能性。但是仅有在该材料通过 V-0 等级时才可以施行该 VTM 测试。 若材料很薄，则不能依任何 V 等级测试之，因为材料在火焰的热度中会 " 飘动 " 该材料应该被当成一个薄材料以 VTM 测试程序来测试。同样地，仅有在该材料没通过或无法依据 V 测试程序适当地测试时才可以施行该 VTM 测试。 耐燃等级— UL 颁布
磷酸盐结合剂 磷酸盐结合剂(phosphate binder) 以酸性正磷酸盐或缩聚磷酸盐为主要化合物并具有胶凝性能的无机材料。它是由磷酸与氧化物或氢氧化物或碱反应生成的耐火材料结合剂。磷酸盐结合剂的结合形式属化学反应结合或聚合结合。磷酸与碱金属或碱土金属氧化物及其氢氧化物反应生成的结合剂多数为气硬性结合剂，即不须加热在常温下即可发生凝结与硬化作用。磷酸与两性氧化物及其氢氧化物或酸性氧化物反应生成的结合剂多数为热硬性结合剂，即须经加热到一定温度发生反应后方可产生凝结与硬化作用。磷酸盐用作耐火材料的结合剂在产生陶瓷结合之前的中、低温范围内具有较强的结合强度，所以被广泛用作不定形和不烧耐火材料的结合剂。 分类磷酸盐的分类一般是以其化合物中所含的金属氧化物(M2O)与五氧化二磷(P2O5)的摩尔比(R=M2O//P2O5)来区分，其分类见表1。 表1磷酸盐结合剂的分类 但作为耐火材料结合剂的磷酸盐则分为两类：(1)正磷酸盐结合剂，即含一个磷原子化合物的结合剂，如磷酸二氢铝(AL(H2PO4)3)、磷酸一氢铝(Al2HPO4)3)；(2)缩聚磷酸盐结合剂，即含2个磷原子以上的磷酸盐化合物，如三聚磷酸钠(Na5P3O10)、六偏磷酸钠((NaPO3)6)等。正磷酸盐结合剂又可按其化合物名称命名，主要有以下几种：磷酸铝结合剂，磷酸锆结合剂，磷酸镁结合剂，磷酸铬结合剂和复合磷酸盐结合剂等。适合作耐火材料结合剂的缩聚
磷酸盐主要有：焦磷酸钠(Na4P2O7)，三聚磷酸钠，六偏磷酸钠、超聚磷酸钠(Na2P4O11)等。 磷酸铝结合剂用氢氧化铝与磷酸反应而制得，其反应式如下： 反应生成的铝的磷酸盐也可用如下方式表示： 由此可计算出所生成的不同磷酸盐中AL2O3与P2O5摩尔比，一般用此摩尔比的百分数来表示磷酸铝结合剂的中和度(Nm)： 纯正磷酸的Nm=0，Al(H2PO4)3的Nm≈33%，AL2(HPO4)3的Nm≈67%，AlPO2的Nm≈100%。中和度对正磷酸铝结合剂的胶凝性能影响很大。一般Nm在33%～67%之间的磷酸铝结合剂具有较好的胶结性能，也即具有胶结性能的磷酸铝化合物主要为磷酸二氢铝(又称一代磷酸铝或双氢磷酸铝)和(磷酸一氢铝)(又称二代磷酸铝)。这类磷酸盐结合剂有液体状的和固态粉末状的。 液体状的是用活性Al(OH)3与H3PO4直接反应制得。中和度Nm<45%的磷酸铝结合剂是透明的粘稠溶液，Nm>45%的是乳白色粘稠悬浮液，一般以Nm=35%～45%，水分含量不大于60%的磷酸铝结合剂的胶结性能为最好。此种结合剂为Al(H2PO4)3与Al2(HPO4)3或AlH3(PO4)3?3H2O的混合物。固态粉末状磷酸铝结合剂是用液状磷酸二氢铝为主要的溶液在常温下真空蒸发，之后在空气中于95℃左右蒸发制得，工业上是用喷雾干燥器喷雾干燥制得。固体磷酸二氢铝结晶形态为斜方六面体结晶，有极强的吸水性，遇水易溶解。
EPS板 EPS板(可发性聚苯乙烯板)具有质轻、价廉、导热率低、吸水性小、电绝缘性能好、隔音、防震、防潮、成型工艺简单等优点,因而被广泛用作建筑、船舶、汽车、火车、冷藏、冷冻等保温绝热、隔音、抗震材料。 EPS板(又称苯板)是可发性聚苯乙烯板的简称。由可发性聚苯乙烯珠粒经加热预发泡后在模具中加热成型而制得的具有闭孔结构的聚苯乙烯泡沫塑料板材。是由原料经过预发、熟化、成型、烘干和切割等制成。它既可制成不同密度、不同形状的泡沫制品，又可以生产出各种不同厚度的泡沫板材。广泛用于建筑、保温、包装、冷冻、日用品，工业铸造等领域。也可用于展示会场、商品橱、广告招牌及玩具之制造。为适应国家建筑节能要求主要应用于墙体外墙外保温、外墙内保温、地暖。 应用：又称苯板，广泛用于建筑、保温、包装、冷冻、日用品，工业铸造等领域。也可用于展示会场、商品橱、广告招牌及玩具之制造。为适应国家建筑节能要求主要应用于墙体外墙外保温、外墙内保温、地暖。EPS板保温体系是由特种聚合胶泥、EPS板，耐碱玻璃纤维网格布料和饰面材料组成。集保温、防水、防火，装饰功能为一体的新型建筑构造体系。该技术将保温材料置于建筑物外墙外侧，不占用室内空间，保温效果明显，便于设计建筑外形。
保温机理：EPS泡沫是一种热塑性材料，每立方米体积内含有300-600万个独立密闭气泡，内含空气的体积为98%以上，由于空气的热传导性很小，且又被封闭于泡沫塑料中而不能对流，所以EPS是一种隔热保温性能非常优良的材料。 挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS) 与EPS板相比，该产品具有以下两个突出特点：⑴密度和机械强度高；⑵长期吸水率低。不足之处是不易粘贴，且价格高。 执行标准：GB/《绝热用挤塑聚苯乙烯泡沫塑料(XPS)》 主要特点：(1) 具有特有的微细闭孔蜂窝状结构，与EPS板相比，具有密度大、压缩性能高、导热系数小、吸水率低、水蒸气渗透系数小等特点。在长期高湿度或浸水环境下，XPS 板仍能保持其优良的保温性能，在各种常用保温材料中，是目前唯一能在70%相对湿度下两年后热阻保留率仍在80%以上的保温材料。 (2) 由于XPS板长期吸水率低，特别适用于倒置式屋面和空调风管。 (3) 还具有很好的耐冻融性能及较好的抗压缩蠕变性能。 硬质聚氨酯泡沫塑料(PUR) 性能特点：⑴导热系数小。在至今已有的保温材料中，该产品的导热系数是最低的；⑵使用温度较高；⑶抗压强度较高；⑷化学稳定性好，耐酸碱。 执行标准：QB/T3806-1999《建筑物隔热用硬质聚氨酯泡沫塑料》 主要特点及设计选用要点 (1) 使用温度高，一般可达100℃，添加耐温辅料后，使用温度可达120℃。 (2) 聚氨酯中发泡剂会因扩散作用不断与环境中的空气进行置换，致使导热系数随时间而逐渐增大。为了克服这一缺点，可采用压型钢板等不透气材料做面层将其密封，以限制或减缓这种置换作用。 (3) 现场喷涂聚氨酯泡沫塑料使用温度高，压缩性能高，施工简便，较EPS板更适于屋面保温。 (4) 用于管道（尤其是地下直埋管道）和屋面保温时，应采取可靠的防水、防潮措施。同时应考虑导热系数会随时间而增大，尽量采用密封材料作保护层。 (5) 由于使用温度较高，多用于供暖管道保温。
电脑的很多配件都会使用到塑胶材料，一些工厂使用等级较低的材料，会给使用带来隐患．下面对于材料的防火等级给予简单的说明和解释： 区别可燃材料，阻燃材料： 使用长约127mm、宽与厚分别为12.7mm的板状试片（测试材料样本），保持水平，一端接触火焰，接触20秒后，拿开，测定直到火焰消失的时间，超过180秒仍不熄灭的，视为可燃性。 火焰消失后，测定试片的燃烧长度，长度在25mm以下为：不燃性，超过25mm而不到100mm 者为：自消性． 测定方法要点： 94HB-----水平燃烧法，着火时间：30秒 94V-0-------垂直燃烧法，平均5mm，最大不超过10秒，光辉消失，30秒以内落下物不能使棉着火 94V-1------垂直燃烧法，平均25秒，最大不超过30秒，光辉消失，60秒以内落下物不能使棉着火 94V-2------垂直燃烧法，平均25秒，最大不超过30秒，光辉消失，60秒以内落下物能使棉着火 因此，防火材料按照防火等级从低到高分为： 94-hb 几乎不防火 94-v2 火焰30秒会滴下，有火焰 94-v2 火焰30秒会滴下，但不会点燃棉花，会自灭 94-v1 在30秒会滴下，不产生火焰 94-v0 火焰15秒不助燃，会自灭 可燃性UL94等级是应用最广泛的塑料、漆膜材料可燃性能标准。它用来评价材料在被点燃后熄灭的能力。根据燃烧速度、燃烧时间、抗滴能力以及滴珠是否燃烧可有多种评判方法。每种被测材料根据颜色或厚度都可以得到许多值。当选定某个产品的材料时，其UL等级应满足塑料零件壁部分的厚度要求。UL等级应与厚度值一起报告，只报告UL等级而没有厚度是不够的。 阻燃等级由HB，V-2，V-1向V-0逐级递增： HB：UL94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。 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（会引燃下方30CM处的药棉）。 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（不会引燃下方30CM处的药棉）。 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（不会引燃下方30CM处的药棉）。
2-2-3．材料地阻燃特性 1．常用在塑料制品中地两类阻燃剂 1）卤素＋锑 卤素包括一下材料；氟，氯，溴，碘，其中常用地材料为溴化物，因为其比较廉价而且效果非常好.锑作为配合剂时必不可少地，锑增强了阻燃剂地效果，常用这种阻燃剂地塑料材料是ABS和PS等. 2）磷＋氮 其中氮是作为磷地配合剂，常用这种阻燃剂地塑料材料是PC和PPO等材料. 2．阻燃剂地划分标准 我们在设计中比较关心这个问题，我们常见地划分方法主要有以下三种方法： 其一，GB/T 2406-93《塑料燃烧性能实验方法氧指数法》，其中氧指数是在规定条件下 试样在氧、氮混合气体中维持平稳燃烧所需地最低氧气浓度，以氧所占地体积百分比来表示. 其二，GB/T 4610-84《塑料燃烧性能实验方法点着温度地测定》，点着温度是在规定地实验条件下，从材料中分解出地可燃气体，经外火焰点燃并燃烧一定时间地最低温度，它地试样是粒度为0.5-1.0mm地颗粒塑料. 其三，美国专业协会地UL 94燃烧标准，目前被广泛地引用，我们主要用这种方法来衡量材料地燃烧性能，他是将试样水平和垂直放置，用本生灯点燃，观察试样燃烧速度、自熄和滴落物，依阻燃性提高地顺序：94HB（水平），94V-2，94V-1，94V-0，94V-5V A，94V-5VB（均为垂直）.大部分地工程用热塑性塑料均不用添加阻燃剂就可以通过HB级地测试，下面是UL 94 垂直燃烧实验常用地部分表格： 图 2－1 对于重量超过18kg地移动设备和所有地固定设备，如果采用防火等级为5V地材料同时 通过上面地说明，可以知道防火等级是与材料厚度有密切关系地，不能简单地描述某种材料是何种防火等级地材料，必须与厚度挂钩才能确定其地防火等级.
1.防火涂料本身其有难燃或不燃性，使被保护的可燃基材不直接与空气接触而延迟基材着火燃烧； 2.防火涂料遇火受热分解出不燃性的惰性气体，冲淡被保护基材受热分解出的易燃气体和空气中的氧，抑制燃烧； 3.防火涂料遇热能生成减缓及终止燃烧连锁反应的自由基； 4.防火涂料遇热膨胀，形成隔热、隔氧的膨胀炭层，阻止基材着火燃烧。 目前广泛采用的膨胀型防火涂料的主要作用机理即是形成膨胀炭层，阻止热量传递。膨胀型防火涂料中通常含有：1.脱水剂（酸源),一般指无机酸或能在燃烧加热时原位生成酸的物质，如磷酸、硫酸、硼酸及磷酸酯等物质；2.成炭剂（碳源），一般指多碳的多元醇化合物，如季戊四醇以及乙二醇和酚醛树脂等； 3.发泡剂（气源），一般指含氮的多碳化合物，如尿素、双氰胺、聚酰胺、脲醛树脂等。从机理上讲，膨胀炭层的形成一般要经过以下过程：酸源受热放出无机酸，多元醇酯化，进而脱水炭化，反应生成的水蒸气及一些不燃性气体使炭层膨胀，最终形成一层多微孔的炭层，这个过程如图所示。 依据传热学理论，固体材料的主要传热方式为热传导，热传导服从于傅里叶定律，即在不均匀温度场中，由于导热所形成的某地点的热流密度正比于该时刻同一地点的温度梯度，若将基材表面的炭层看成一维温度场，导热方程式见式。
假设炭层两面的温度分别为Tl（与炭层接触的燃烧区域热气体的温度）和Tz （与炭层接触的基材表面温度）。 可见，通过炭层的热通量在Tl、T2确定后，主要由炭层的厚度L和炭层的热导率决定。热导率表示物质的导热能力，它主要受物质本身的性质、结构等影响。对于某一特定材料，结构堆积越紧密，越有利于接触式导热，因而热导率越大，对于内部布满均匀气孔的物质，由于气体的热导率很小，热导率明显降低，一般膨胀涂层的热导率约为1.163104～8.14×104W（m℃),与空气的热导率比较接近；而炭层遇热膨胀炭化时，L变化几十倍甚至上百倍，正是由于炭层的厚度增加及热导率明显下降使得最后通过膨胀炭层传递基材的热量下降为原传递热量的几十分之一至上百分之一，表现出良好的隔热性能。
1.高分子材料燃烧过程 5个阶段：加热、分解、着火、燃烧、火焰传播。 加热——外部对材料加热，使温度升高。 分解——聚合物材料升温到分解温度，产生下列物质：可燃性气体（甲烷、乙烷、乙烯、甲醛、丙酮和一氧化碳等）；不燃性气体（二氧化碳、氯化氢、溴化氢等）；液体（部分分解的聚合物等）；固体（炭化物等）；固体微粒（烟）。 着火——有足够的氧气或氧化剂，可燃性气体浓度达到爆炸下限时，材料着火，也就是燃烧的开始。 燃烧——燃烧一开始，就放出热量，使气相、液相和固相温度升高，燃烧持续下去。 火焰传播——燃烧开始后，有足够的热量足以使邻接部分升温达到燃烧的程度，那么火焰就能够传播。 2.材料三大阻燃机理，详细说明卤系阻燃剂及卤-锑系统阻燃机理 （1）a 气相阻燃机理：一方面，阻燃剂被加热到高温产生自由基终止阻燃，另一方面，阻燃剂产生不可燃气（水等）阻燃 b 凝聚相阻燃机理：在凝聚相中延缓或中断固态物质产生可燃气体的分解反应 c 中断热交换机理：某些阻燃剂在高温下熔融或分解，或使固体聚合物熔融吸收热量 （2）卤系阻燃剂阻燃机理： 卤系阻燃剂的阻燃作用主要在气相中进行。其主要原因是卤系阻燃剂受热分解能生成HX，而HX能捕获传递燃烧链式反应的活性自由基(如HO·、O·、H·），生成活性较低的卤自由基，致使燃烧减缓或中止。（以溴为例） RBr →Br·+R· Br·+R`CH3→ HBr+R`CH2· HBr+H·→H2+Br· HBr+O·→HO·+Br· HBr+HO·→H2O+Br· HBr为密度大的气体，又难燃，它不仅能稀释空气中的氧，且能覆盖于材料表面，排代空气，致使材料的燃烧速度降低或自熄。 （3）卤—锑系统协同阻燃机理 首先是Sb2O3 与卤化氢反应生成卤氧化物，进而生成卤化锑。 其协同作用的反应历程如下： Sb2O3 +HX→2SbOX+H2O 5SbOX（S）→Sb4O5X2（S）+SbX3 (g)↑ 4Sb4O5X2→5Sb2O4X（g）+SbX3 (g)↑ 3Sb2O4X→Sb2O3X（s）+SbX3 (g)↑ 随着温度的升高，卤氧化锑在245~565°C范围内发生分解反应生成三卤化锑，其在气相中发挥阻隔氧的作用。此外，卤氧化锑的脱水作用及分解出的卤素游离基还具有捕捉自由基的效用。 3. 无机磷系阻燃剂中微胶囊化红磷优点，并举例说明它的应用 微胶囊化红磷系在红磷表面包覆一层或几层保护膜形成的。 （1）微胶囊红磷的优点：
阻燃性 百科名片 阻燃性 英文标准译名：flame retardance，物质具有的或材料经处理后具有的明显推迟火焰蔓延的性质。这在材料使用范围选择上起指导作用，特别用于建材、船舶，车辆，家电上的材料要求阻燃性高。目前评价阻燃性方法很多，如氧指数测定法、水平或垂直燃烧试验法等。 目录[隐藏] 阻燃性测试 阻燃技术 评价标准 相关产品 阻燃性工程塑料 优质阻燃性材料 塑料添加剂对制品阻燃性的影响 阻燃性测试 阻燃技术 评价标准 相关产品 阻燃性工程塑料 优质阻燃性材料 塑料添加剂对制品阻燃性的影响 [编辑本段] 阻燃性测试 服装
US CPSC 16 CFR PART 1610 衣用纺织品阻燃性标准—16 CFR 1610，适用于成人和儿童服装。通过提供美国国家标准以对服装和纺织品的阻燃性测试和评级，阻止任何危险的易燃纺织品的使用，其目的在于减少伤害和危害生命的危险。 FMVSS 302 美国联邦汽车安全内部材料的阻燃性标准。其适用于各种汽车如轿车、多功能车、卡车和客车等的任何组件如坐垫、靠背、窗帘等。 儿童睡衣- 16 CFR Part 1615/1616 1996年9月16日美国消费品安全委员会（CPSC）发布了儿童睡衣阻燃性标准（16 CFR Part 1615/1616）的修订本。该法规对婴儿和儿童睡衣作出了严格的要求。其适用于儿童睡衣，例如便装（nightgowns）、宽松睡衣（pajamas）和长袍（r obe）等等，其穿着以睡觉或和睡觉有关的活 相关报告 动为目的。 美国加利福尼亚州家具阻燃性法规(California Flammability Law) 美国加利福尼亚州要求所有家用纺织品的填充物必须阻燃，此类产品须贴“阻燃”（flame resistant）,“延缓燃烧”（flame retardant）和/或类似词句的标签，且必须按加利福尼亚州家具阻燃性法规通过测试。 该法规适用于: 装软垫的家具（upholstered furniture）包括坐垫. 大于26英寸的枕头 床垫 英国家具防火安全法规(UK Furniture & Furnishings (Fire) (Safety) Regulati ons) 英国家具防火安全法规要求所有进口到英国的家用装软垫的家具、家具和其他装软垫的产品必须达到阻燃要求，此类产品包括： 室内和其他居住（包括篷车）等私人用途的家具，例如沙发、床、儿童家具、坐垫、
新型高分子阻燃材料介绍 陈希 摘要本文主要介绍聚合物/无机物纳米复合材料、水合金属氧化物复合材料、硅添加复合材料三种新型高分子复合材料，列举它们的阻燃原理和性能，同时结合各自的优缺点进行了简述。 关键词阻燃材料高分子碳纳米管 POSS 1、新型高分子阻燃材料的种类 进入21世纪之后，火灾对于人们生活的危害越来越大，人们都在探索如何研究出阻燃性能更好的材料。同时，新型环保社会的理念深入人心，含卤素的阻燃材料由于燃烧后释放出有害气体，对环境和人类的健康影响都很大。因此，十几年来涌现出了不少高分子无卤的阻燃材料。 高分子阻燃材料有很多种，其中比较常用的有三类，有聚合物/碳类纳米复合材料，水合金属氧化物复合材料，磷硅添加复合材料。 2、聚合物/无机物纳米复合材料 聚合物/无机物纳米复合材料又称作塑料阻燃技术的革命[1]。所谓聚合物/ 无机物纳米复合材料是以特殊技术制得的纳米级无机物分散于聚合物基体(连续相)中形成的复合材料。当其中无机物组分含量为5%-10%时,由于纳米材料极大的比表面积而产生的一系列效应,使它们具有较常规聚合物/填料复合材料无法比拟的优点,如密度小,机械强度高，吸气性和透气性低等,特别是这类材料的耐热性和阻燃性也大为提高[2]。所以，它不仅可以改变材料的阻燃性能，另一方面也是材料的应用更加广泛，是阻燃材料发展未来最有希望的分支。 其中碳纳米管/聚丙烯是代表性的物质，由于碳纳米管尺寸小，无需进行处理即可分散在聚丙烯中；同时PP分子与MWNT均为非极性物质，它们表面之间有极强的物理吸附作用，相容性好，不必添加其他的成分即可混合[3]。热重量分析法(TGA)研究发现含MWNT质量分数为 1wt.%，3wt.%和5wt.%，PP/MWNT纳米复合材料的微分热重曲线峰值分别比纯PP高54℃，66℃和61℃，显然可以看出MWNT显著增加了PP基体的热稳定性。当然，有人通过机械共混法和原位聚合法制备了PP/CNT复合材料,采用热失重仪测定了PP/CNT复合材料热失重行为。结果表明，采用机械共混法所得PP/5wt.%CNT复合材料的起始分解温度比纯PP 提高了41℃；采用原位聚合法所得PP/5wt.%CNT复合材料起始分解温度比纯PP 提高80℃[4]。这都证明了这个材料的发展前景非常的好，但对其工业化产品化的最大限制因素就是碳纳米管的价格较高，还需要探索新的途径降低成本。 3、水合金属氧化物复合材料 水合金属氧化物是现在兴起的一种新型阻燃填充剂。它成本低廉，原料来源广，低烟无毒，受到了广泛的关注。其原理是水合金属氧化物受热后会释放出结晶水,吸收大量的热量,从而抑制聚合物温度的上升,阻止延燃；与此同时,脱水分解反应产生的大量水蒸气可稀释可燃性气体,起到阻燃效果。所以，用作无卤阻燃剂的水合金属氧化物释放结晶水时的温度必须在聚合物的混合成型温度和分解温度之间的特点,这样才能有阻燃效果。目前通常使用的阻燃剂为Al(OH)3和Mg(OH)2。
阻燃材料
阻燃材料 1简介 材料的耐燃性通常以其氧指数(OI)来划分。氧指数在22%～27%的为难燃材料，高于27%为高难燃材料。二者统称防火阻燃材料。防火阻燃材料是一种保护材料，它是能够阻止燃烧而自己并不容易燃烧的材料，有固体的如说水泥、钢材、玻璃等材料；有液态的，也简称为阻燃剂，在需防火墙体等各种材料表面上如果涂上阻燃剂，它能保证在起火的时候不被烧着，也不会使得燃烧范围加剧、扩大。 2阻燃机理 2．1凝聚相阻燃机理 这是指在凝聚相中通过延缓或中断固相材料的分解与可燃性气体的产生而达到阻止燃烧的目的。下面几种情况均属于凝聚相阻燃。a)阻燃剂在固相延缓或阻止聚合物的热分解，这种热分解可产生可燃性气体以及维持链式反应进行的自由基。 b)在被阻燃固态物质中加入大量的无机填料，此类填料热容较大。在受热时这类填料可以起到蓄热和导热的作用，因而使被阻燃物不易达到热分解温度。 C) 在高温情况下阻燃剂先于被阻燃材料受热分解，吸收大量的热量，防止被阻燃物质温度升高。工业上大量使用的氢氧化铝及氢氧化镁均
属于此类阻燃材料。 d)加有阻燃剂的聚合物在燃烧时其表面生成很厚的多孔炭层，该层可以起到隔热、隔空气的作用，同时可以阻止可燃性气体进入燃烧气相中，中断燃烧反应的进行。膨胀型阻燃剂是最为典型的此类阻燃材料。2．2气相阻燃机理 气相阻燃是指在燃烧气相环境中进行的阻燃反应，该类型阻燃材料在气相环境中发挥中断或延缓可燃性气体链式燃烧反应的作用。下述几种情况的阻燃效果均发生于气相阶段。 a)阻燃剂受热后产生能够捕捉促进燃烧反应链增长的自由基。广泛使用的卤系阻燃剂即为典型的该类阻燃剂。 b)阻燃剂受热生成能促进自由基结合以终止链或燃烧反应的微粒子。 C) 阻燃剂受热分解能释放出大量的惰性气体，从而稀释空气中氧气和由聚合物分解生成的气态可燃性物质的浓度，并带走部分热量，降低可燃气体的温度，致使燃烧终止。 d)阻燃剂受热释放出高密度的蒸气，此蒸气覆盖于可燃性气体上，隔绝其与空气中氧的接触，从而使燃烧窒息。 2．3．中断热交换阻燃机理 这是指将聚合物燃烧产生的部分热量带走而降低被阻燃材料的吸热量，致使被阻燃材料不能维持热分解温度，不能持续提供燃烧赖以
ISO国际阻燃、防火测试标准 ISO 340:2004: 传送带－燃烧性能－要求和测试方法 ISO 340:2004: Conveyor belts - Laboratory scale flammability characteristics - Requirements and test method Abstract 摘要 ISO 340:2004 specifies a method for assessing, on a small scale, the reaction of a conveyor belt to an ignition flame source. It is applicable to conveyor belts having a textile carcass as well as steel cord conveyor belts. ISO 834-1: 阻燃测试－建筑材料－第1部分：一般要求 ISO 834-1: Fire-Resistance Tests - Elements of Building Construction - Part 1: General Requirements Corrigenda, Amendments and other parts -ISO/TR 834-2:2009 -ISO/TR 834-3:1994 -ISO 834-4:2000 -ISO 834-5:2000 -ISO 834-6:2000 -ISO 834-7:2000 -ISO 834-8:2002 -ISO 834-9:2003 ISO 871:2006 塑料使用热炉点燃温度的测定 ISO 871: plastics test standard includes information about the determination of ignition temperature using a hot-air furnace
新型阻燃材料在纺织领域的应用 易燃性纺织品一直以来是引起火灾的主要源头之一，每年都造成很多人员伤亡和财产损失，如何使纺织品燃烧时更环保，并减少有害气体的释放，提高安全性能，降低损失成为人类研究和探讨的问题。阻燃类纺织品作为安全防护类纺织品的重要品种之一，目前已广泛应用于服装、石油、化工、冶金、造船、消防、国防等领域…。因此，本文着重介绍安全防护类阻燃类纺织品的开发和应用，探讨和研究阻燃类纺织品的阻燃机理和各种新型阻燃材料的性能特征。 1 阻燃机理 1．1 阻燃机理 最近的研究表明纤维材料的燃烧需要具备四个因素：燃料、热源、氧气和链反应。通常织物的燃烧又包括热分解、热引燃(自燃)和热点燃(燃烧传播) 三个阶段，针对四要素在不同的燃烧阶段，分别采取与之相应的阻燃方式，由此采取的各种阻燃措施，就形成了中断相阻燃机理及其他各种阻燃机理。阻燃方法和阻燃材料的开发与使用有着密切的联系，不同类型的阻燃材料对应于不同的阻燃机理，阻燃纤维材料的阻燃机理的共性是使纤维制品经阻燃改性或处理之后，增加燃烧难度，提高其极限氧指数，使织物燃烧不容易达到临界条件从而实现阻燃的效果。 常见的合成纤维阻燃处理方法是把某种阻燃剂共混后加入合成纤维的纺丝原液中(如涤纶、锦纶、腈纶)，在燃烧期间，使其中的游离基团被抑制；或者使纤维热分解的过程被改变，促使其发生脱水炭化；另一种方法是使阻燃剂发生分解，产生一定量的不燃气体覆盖纤维表面，以此来达到隔绝空气实现阻燃。 1．2阻燃整理方式 1．2．1 成纤高聚物的热稳定性能的优化 (1)将芳环或芳杂环引入成纤高聚物的大分子链中，使大分子链的密集度提高，从而使分子链的内聚力和刚性得到提升，并采用湿法纺丝的方法将具有高热稳定性能的高聚物纺成纤维。 (2)纤维结构中的线形大分子链间发生交联反应会形成三维交联结构，通过这种交联反应阻止纤维结构中的碳链断裂，从而使制备的纤维具有不收缩，不熔融等阻燃的特性。 (3)纤维放置在200～300 oC的空气氧化炉内，经过一定的时间的高温炭化处理，从而得到具备阻燃性能的纤维-o 。 1．2．2 原丝的阻燃改性 (1)物理共混法：在纺丝熔体中添加阻燃剂或具有阻燃性能的成纤高聚物进行物理共混，是一种原丝改性的方法。 (2)化学共聚法：在制备成纤高聚物的过程中，将含有磷、卤素等阻燃元素的化合物作为共聚的单体添加到大分子链上，利用磷、卤等元素的阻燃特性使纤维的阻燃性能得到优化。 (3)接枝改性法：让乙烯基型的阻燃单体与放射热、化学引发剂或高能的电子束使纤维(或织物)发生接枝共聚反应，这种改善纤维阻燃性能的方法持久
各国不同的防火阻燃性纺织品的评价标准 绝大部分的纺织材料是可燃的，即使通过阻燃技术处理也难以阻止纤维在火焰中燃烧。但通过阻燃处理的纺织品会不同程度地降低燃烧速度或离开火源后能够迅速停止燃烧，因此阻燃是一个相对的概念。 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一辈子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。 针对纺织品的不同用途，世界各国制定的阻燃法规也已由飞机内饰纺织材料、地毯和建筑装潢材料逐步扩大到睡衣、家具沙发套、床垫和室内装饰物等。英国、美国、日本等国家还以法律形式规定：妇女、儿童、老年人、残疾人的服装以及睡衣必须是具有阻燃功能的，且须在产品上标明。中国在这方面的立法和标准化工作也在持续加大力度。 评判标准 另一种是通过测定样品的氧指数(也称极限氧指数)来进行评判。面料燃烧都需要氧气，氧指数LOI是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。氧指数越高则讲明坚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。按照氧指数的大小，通常将纺织品分为易燃(LOI<20%)、可燃(L
OI＝20%～26%)、难燃(LOI＝26%～34%)和不燃(LOI>35%)四个等级。事实上，几乎所有常规纺织材料(纤维)都属易燃或可燃的范畴。 测试方法 纺织品燃烧测试方法因原理、设备和目的的不同而呈多样性。各种测试方法的测试结果之间难以相互比较，实验结果仅能在一定程度上讲明试样燃烧性能的优劣。燃烧实验方法要紧用来测试试样的燃烧广度(炭化面积和损毁长度)、续燃时刻和阴燃时刻。 按照试样与火焰的相对位置，可分为垂直法、倾斜法和水平法。国际上对纺织材料的燃烧性能测试方法的标准化差不多相当全面和完善，包括ISO、ASTM、BS、JIS在内的国际和国外先进标准都各自有10余项有关的测试方法标准，中国也已制订并实施了10多项不同的测试方法标准，如：GB/T5454-1997《纺织品燃烧性能试验氧指数法》、GB/T5455-1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》、GB/TF5456-1997《纺织品燃烧性能试验垂直方向火焰蔓延性能的测定》等。 中国目前关于服装阻燃性能的测试要紧采纳GB/T5455-1997《纺织品燃烧性能试验垂直法》。其原理是将一定尺寸的试样垂直置于规定的燃烧试验箱中，用规定的火源点燃12秒，除去火源后测定试样的续燃时刻和阴燃时刻，阴燃停止后，按规定的方法测出损毁长度。该方法可用于服用织物、装饰织物、帐篷织物等的阻燃性能测定。中国的纺织品阻燃性能评判方法是以织物的燃烧速率为要紧依据的，只有符合标准要求的纺织产品才能被视为阻燃产品。