阻燃剂的六大效应

发布时间:2022-04-21

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阻燃剂的阻燃作用是阻止或抑制高分子材料在燃烧过程中发生物理或化学变化的速度。具体来说,这些影响体现在以下几个方面。

1、吸热效应

其作用是减缓高分子材料的升温速度。比如硼砂有10个分子的结晶水,释放的结晶水吸收141.8kJ/mol的热量,因此材料的温升因其吸热而受到抑制,产生阻燃效果。水合氧化铝的阻燃作用也是由于脱水引起的吸热作用。另外,热塑性聚合物裂解经常产生的一些熔滴可以离开燃烧区,带走反应热,所以也能起到一定的阻燃作用。

2、覆盖效应

其作用是在较高温度下形成稳定的覆盖层,或分解形成泡沫状物质,覆盖在高分子材料表面,使高分子材料热分解产生的可燃气体难以逸出,对材料起到隔热、隔绝空气的作用,从而抑制材料开裂,达到阻燃效果。如磷酸盐化合物和防火发泡涂料等。可以根据这个机制发挥作用。

阻燃剂

3、稀释效应

具有该功能的阻燃剂受热分解时能产生大量不可燃气体,使高分子材料分解产生的可燃气体和空气中的氧气被稀释,达不到可燃浓度范围,从而阻止高分子材料着火燃烧。Co、NH、HCl和ho可用作稀释气体。磷酸铵、氯化铵和碳酸铵加热时会产生这种不可燃气体。

4、转移效果

其作用是改变高分子材料的热分解方式,从而抑制可燃气体的产生。比如纤维素与酸或碱发生脱水反应分解成碳和水,因为不产生可燃气体,所以不能着火。氯化铵、磷酸铵、磷酸酯等。能分解产生这类物质,能催化材料的稠环碳化,达到阻燃的目的。

5、禁忌效应

聚合物的燃烧本质上是热分解产物的自由基链式反应。有些物质可以捕获燃烧反应的活性中间体,如HO*、H*、O*、HOO*等。能有效抑制自由基链式反应,降低燃烧速率,直至火焰熄灭。常用的有机卤素化合物如溴和氯具有这种抑制作用。

6、增强效应(协同效应)

有些添加剂单独使用时没有或只有很小的阻燃效果,但与其他阻燃剂复配时,能显著提高其阻燃效果,称为增强或协同效应。三氧化二锑结合卤素化合物是最典型的例子。结果,不仅可以提高阻燃效率,而且可以减少阻燃剂的用量。