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w66利来国际直营网站化工简析常见的几种阻燃方式

  我们所知道的阻燃材料可以通过用化学或物理的方法来进行阻燃。如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等,也可以在聚合物分子中加入起着阻燃作用的元素,如溴、氯、磷、锑、硼等。接下来由w66利来国际直营网站化工简单分析如下几种的阻燃方式:

  1、凝聚相阻燃

  在固相中阻止聚合物的热分解和阻止聚合物释放出可燃气体,从而达到阻燃效果。阻燃剂在高温下形成熔融玻璃状物质或泡沫炭层覆盖在聚合物表面,隔绝热量和氧气,阻止可燃气体向外逸出,从而达到阻燃目的。

  2、中断热交换

  将聚合物产生的热量带走而不反馈到聚合物上使聚合物不断分解,从而达到阻燃效果。阻燃剂在高温下发生强烈的吸热反应,吸收燃烧放出的部分热量,降低可燃物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成,阻止燃烧的蔓延。阻燃剂受热释放出不燃气体,将可燃物分解出来的可燃气体稀释,使可燃气体的浓度降低到燃烧极限以下;同时该不燃气体也降低了燃烧区内的氧气浓度,抑制了燃烧继续进行,以达到阻燃的作用。

  3、协同效应

  各组分的共同效果大于各组分的单独作用之和。协同效应典型的是锑.卤协同效应,氧化锑(常用形态Sb:O。)与含氯或含溴阻燃剂并用。在气相,氧化锑与卤素生成三卤化锑,而三卤化锑是火焰的抑制剂,它捕捉火焰中的H·、HO·等自由基,三卤化锑蒸汽可较长时间停留在燃烧区,稀释可燃性气体,并覆盖在聚合物表面而隔热,降低聚合物分解温度、分解速度,生成的碳层可将聚合物封闭,阻止可燃性气体逸出。还有一些卤化锑在凝聚相作为成炭的催化剂和在凝聚相表面充当自由基的捕捉剂。还有其它协同效应,诸如:氧化锑.非卤协同效应、磷.卤协同效应、氮一卤协同效应、磷.磷协同效应等。

  4、吸热作用

  任何燃烧在较短的时间所释放的热量是有限的,如果能在较短的时间吸收火源所释放的一部分热量,那么火焰温度就会降低,辐射到燃烧表面与作用于已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少,燃烧反应就会被一定程度的抑制。在高温条件下,阻燃剂发生了强烈的吸热反应,吸收燃烧放出的部分热量,降低可燃物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成,阻止燃烧的蔓延。Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容,使其在达到热分解温度前吸收更多的热量,从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸气时大量吸热的特性,提高其自身的阻燃能力。

  5、覆盖作用

  在可燃材料中加入阻燃剂后,阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层,隔绝氧气,具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用,从而达到阻燃目的。如有机阻磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解,另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。

  6、抑制链反应

  根据燃烧的链反应理论,维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可作用于气相燃烧区,捕获燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传导,使燃烧区的火焰密度下降,终使燃烧反应速度下降直至停止。如含卤阻燃剂,它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近,当聚合物受热分解时,阻燃剂也同时挥发出来。此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区,卤素便能够捕获燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度降低,终使燃烧反应速度减慢直至停止。

  7、不燃气体窒息作用

  阻燃剂受热时分解出不燃气体,将可燃物分解出来的可燃气体的浓度稀释到燃烧下限以下。同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用,阻止燃烧的继续进行,达到阻燃的作用。


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