膨胀型阻燃剂是如何实现阻燃的?

发布时间:2023-01-06

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膨胀型阻燃剂是如何实现阻燃的?通过膨胀过程实现聚合物的阻燃,需要三个要素,即:

1、酸源,又称脱水剂或炭化促进剂,通常为无机酸或无机酸化物,可与树脂发生相互作用,促进炭化物的生成,品种主要有磷酸、硫酸、硼酸、磷酸铵盐、磷酸酯、磷酸盐及聚磷酸铵(APP)等;

2、炭源,又称成炭剂,主要为一些含碳量较高的多羟基化合物或碳水化合物,品种主要有树脂本身、淀粉、季戊四醇(PER)及其二聚体和三聚体等;

3、气源,又称发泡源,可释放出惰性气体,为含氮类化合物,品种主要有尿素、三聚氰胺、双氰胺以及APP等聚合物除起发泡作用外,对炭化层的形成也有促进作用。

阻燃剂

膨胀型阻燃剂(IFR)主要是通过形成多孔泡沫炭层而在凝聚相起阻燃作用,此炭层经由以下几步形成:

1、在较低温度下,由酸源放出能酯化多元醇和可作为脱水剂的无机酸;

2、在稍高于放出酸的温度下,无机酸与多元醇(炭源)进行酯化反应,而体系中的胺则作为此酯化反应的催化剂;

3、体系在酯化进程中熔化;

4、反应过程中产生的水蒸气和由气源产生的不燃性气体使已处于熔融状态的体系膨胀发泡;

5、反应接近完成时,体系胶化和固化,后形成多孔泡沫炭层。这层多孔的炭层作为屏障阻止了热量的传递和氧气的扩散,有效地阻止和延缓了聚合物的热降解,防止了挥发性可燃成分的产生,从而达到中断聚合物燃烧的目的。