發(fā)布時間:2022-04-21
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阻燃劑的阻燃作用是阻止或抑制高分子材料在燃燒過程中發(fā)生物理或化學(xué)變化的速度。具體來說,這些影響體現(xiàn)在以下幾個方面。
1、吸熱效應(yīng)
其作用是減緩高分子材料的升溫速度。比如硼砂有10個分子的結(jié)晶水,釋放的結(jié)晶水吸收141.8kJ/mol的熱量,因此材料的溫升因其吸熱而受到抑制,產(chǎn)生阻燃效果。水合氧化鋁的阻燃作用也是由于脫水引起的吸熱作用。另外,熱塑性聚合物裂解經(jīng)常產(chǎn)生的一些熔滴可以離開燃燒區(qū),帶走反應(yīng)熱,所以也能起到一定的阻燃作用。
2、覆蓋效應(yīng)
其作用是在較高溫度下形成穩(wěn)定的覆蓋層,或分解形成泡沫狀物質(zhì),覆蓋在高分子材料表面,使高分子材料熱分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w難以逸出,對材料起到隔熱、隔絕空氣的作用,從而抑制材料開裂,達(dá)到阻燃效果。如磷酸鹽化合物和防火發(fā)泡涂料等??梢愿鶕?jù)這個機(jī)制發(fā)揮作用。
3、稀釋效應(yīng)
具有該功能的阻燃劑受熱分解時能產(chǎn)生大量不可燃?xì)怏w,使高分子材料分解產(chǎn)生的可燃?xì)怏w和空氣中的氧氣被稀釋,達(dá)不到可燃濃度范圍,從而阻止高分子材料著火燃燒。Co、NH、HCl和ho可用作稀釋氣體。磷酸銨、氯化銨和碳酸銨加熱時會產(chǎn)生這種不可燃?xì)怏w。
4、轉(zhuǎn)移效果
其作用是改變高分子材料的熱分解方式,從而抑制可燃?xì)怏w的產(chǎn)生。比如纖維素與酸或堿發(fā)生脫水反應(yīng)分解成碳和水,因為不產(chǎn)生可燃?xì)怏w,所以不能著火。氯化銨、磷酸銨、磷酸酯等。能分解產(chǎn)生這類物質(zhì),能催化材料的稠環(huán)碳化,達(dá)到阻燃的目的。
5、禁忌效應(yīng)
聚合物的燃燒本質(zhì)上是熱分解產(chǎn)物的自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)。有些物質(zhì)可以捕獲燃燒反應(yīng)的活性中間體,如HO*、H*、O*、HOO*等。能有效抑制自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),降低燃燒速率,直至火焰熄滅。常用的有機(jī)鹵素化合物如溴和氯具有這種抑制作用。
6、增強(qiáng)效應(yīng)(協(xié)同效應(yīng))
有些添加劑單獨使用時沒有或只有很小的阻燃效果,但與其他阻燃劑復(fù)配時,能顯著提高其阻燃效果,稱為增強(qiáng)或協(xié)同效應(yīng)。三氧化二銻結(jié)合鹵素化合物是最典型的例子。結(jié)果,不僅可以提高阻燃效率,而且可以減少阻燃劑的用量。