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关于聚合物阻燃剂研究进展

发布日期:2015-02-11   浏览次数:1232



聚合物材料在建筑、汽车、电子电器、航空航天、日用家具等领域发挥着越来越广泛的作用。然而,由于绝大多数聚合物材料具有易燃的特性,由此带来的火灾隐患也成为广泛关注的问题,如何提高聚合物材料的阻燃性成为业内关注和研究的热点问题。传统的聚合物阻燃剂主要是卤系化合物,如十溴醚、八溴醚等,它们能够在高温下发生分解反应释放出HXHX与燃烧产生的活性物质•OH、•O•等作用,使其游离基浓度降低,从而减缓或终止燃烧的链式反应,达到阻燃的目的。含卤阻燃剂具有其他阻燃剂无可比拟的高效性,但却对环境和人体具有不可忽视的危害。随着人们环保意识的增强,无卤、可回收利用和环境友好型的阻燃材料成为业内的研发热点。现有的卤系阻燃剂的替代品主要是磷-氮系膨胀型阻燃剂及无机阻燃剂,但只有其用量较高(30%~65%)时才能满足实际应用时的阻燃要求,这使材料的物理力学性能及其他性能严重恶化。随着对聚合物阻燃研究的不断深入,研究人员对磷系、氢氧化物、硅系、双羟基氢氧化物以及各种复合阻燃剂的研究都取得了新的进展。



磷系阻燃剂同时具有气相和凝聚相阻燃的双重作用机理。气相阻燃与卤系相似,阻燃剂分解形成的气态产物PO•可以在气相中淬灭自由基H•和•OH,从而抑制火焰而发挥气相阻燃作用。如磷酸三丁酯(TBP)阻燃聚合物就属于气相阻燃。凝聚相阻燃的作用机理是:含有磷系阻燃剂的高聚物被引燃时,阻燃剂受热分解生成磷的含氧酸,该酸催化含羟基的化合物脱水成炭,而磷大部分残留于炭层中,协同炭发挥阻燃作用。



通过聚磷酸铵(APP)/硼酸复配阻燃剂对环氧树脂(EP)的阻燃效果。结果表明:APP可使EP燃烧时的热和烟的释放量分别下降37%和49%;APP与硼酸存在协同阻燃作用,APP在燃烧前期催化EP成炭,硼酸降低燃烧后期的热释放量;硼酸推迟EP复合材料的热解时间,可使CO释放推迟60 s,这为火灾中人员逃生赢得宝贵时间,具有重要意义。



磷系阻燃剂虽然得到较快发展,但与溴系阻燃剂相比,依然存在性价比不高、阻燃效率低的缺点。近年来,人们将磷系阻燃剂与其他阻燃方式相结合,以发挥协同阻燃效应,使阻燃剂达到安全环保、用量少、效率高的阻燃效果。


文章来自:http://www.ebswax.com/

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