你知道TPE材料阻燃方法及常用阻燃劑類型嗎?
一 高分子材料阻燃方法
衆所周知,對包括TPE在内的高分子材料來說,阻燃性是一個非常重要的指标。從20世紀60年代起,一些工業發達國家開始生産和應用阻燃高分子材料。阻燃高分子材料的生産離不開阻燃劑的應用,阻燃劑是用以提高材料阻燃性,即阻止材料被引燃及抑制火焰傳播的助劑。阻燃劑主要用于阻燃合成和天然高分子材料。含有阻燃劑的材料與未阻燃的同類材料相比,前者不易被引燃,能抑制火焰傳播,可以防止小火發展成災難性的大火,大大降低火災危險,有助于各種制品安全地使用。例如,電視整機的燃燒試驗結果證明,如電視機外殼以UL94 V-0級阻燃的HIPS制造時,無論引火源為小粒狀燃料,還是家用蠟燭,電視機外殼引燃片刻後,火焰即自行熄滅,外殼僅表面輕微受損或損傷厚度僅20mm。但如電視機外殼以UL94 V-2阻燃級的HIPS制造,則電視機即使接觸到小粒狀燃料引火源也會燃燒,且火勢很快蔓延。
為了使被阻燃基材達到一定的阻燃要求,一般需要加入相當量的阻燃劑,這有時會在一定程度上降低材料的某些性能。因此,人們應當根據材料的使用環境及使用需求,對材料進行适當程度的阻燃,而不能不分實際情況,一味要求材料具有過高的阻燃級别,換言之,應在材料阻燃性及其他使用性能間求得最佳的綜合平衡。此外,在提高材料阻燃性的同時,應盡量減少材料熱分解或燃燒時生成的有毒或腐蝕性氣體量及煙量,因為它們往往是火災中最先産生且最具危險性的有害因素。據統計,火災中的死亡事故,有80%左右是由于有毒氣體和煙引起窒息造成的。所以,阻燃技術的重要任務之一是抑煙、減毒,應力使被阻燃材料在這方面優于或相當于未阻燃材料。由于這個原因,目前的抑煙劑總是與阻燃劑相提并論的。也就是說,當代阻燃的含義也包括抑煙。随着現在環保意識的增強,阻燃産品對環境的影響已經成為人們選擇阻燃劑的因素之一。為了滿足環保要求的同時又保證阻燃效果,世界各國不斷地研制開發新型阻燃體系,保證阻燃劑能達到規定的阻燃效率的同時,還要具有良好的物理機械性能、防腐蝕性、低煙性、無毒性和熱穩定性等。
二 常用的阻燃劑
按阻燃劑與被阻燃材料的關系,阻燃劑可分為添加型及反應型兩大類。前者與基材及基材中的其他組分不發生化學反應,隻是以物理方式分散于基材中,添加型阻燃劑雖然存在對聚合物材料性能影響較大的缺點,但由于使用方便、适用性強,因此已獲得廣泛應用。反應型阻燃劑或者作為聚合物的單體,或者作為輔助試劑而參與合成聚合物的化學反應,最後成為聚合物的結構單元。反應型阻燃劑具有穩定性好、不易流失、毒性小、對聚合物性能影響較小等優點,可以認為是一類理想的阻燃劑。可惜的是,由于反應型阻燃劑的應用不方便,因此目前實際應用範圍還不廣,主要用于熱固性樹脂。此外,還有一類本質阻燃高聚物,它們由于具有特殊的化學結構,即使不經阻燃處理,也具有足夠的阻燃性能。這類高聚物是阻燃材料的發展方向之一。但在由于價格過高、制造工藝複雜、品種少,因而應用有限。
按阻燃元素種類,阻燃劑常分為鹵系、有機磷系及鹵-磷系、氮系、磷氮系、銻系、鋁鎂系、無機磷系、硼系、钼系等。前幾類屬于有機阻燃劑,後幾類屬于無機阻燃劑。目前工業上用量最大的阻燃劑是鹵化物、磷(膦)酸酯、聚磷酸铵、氧化銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂及硼酸鋅等。近年來,出現了一類新的所謂膨脹型阻燃劑,它們多是磷-氮化合物的複合物。目前鹵系阻燃劑(主要是溴系阻燃劑)是世界上産量最大的有機阻燃劑之一,其産量占總有機阻燃劑的30%以上。近幾年來,我國阻燃劑工業發展迅速,增長較快的有氯蠟系列、磷系和無機系等。
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