無機阻燃劑
inorganic flame retardnat
添加于聚合物配方中,具有阻燃、協(xié)效阻燃或抑煙功能的無機化合物。
一般包括氫氧化鋁、氫氧化鎂、赤磷、多聚磷酸銨、硼酸鋅、氧化銻和鉬化合物等。
其中氧化銻、硼酸鋅等單獨使用時阻燃效果并不顯著,與鹵系、磷酸酯及其他有機阻燃劑配合能明顯提高其阻燃效果,因此亦有阻燃協(xié)效劑或阻燃助劑之稱。
無機阻燃劑一般阻燃效能較低,添加量大,但有害性小,抑煙效果好。
無機阻燃劑的金屬水合物主要以氫氧化鋁、氫氧化鎂為主。其具有填充劑、阻燃劑、發(fā)煙抑制劑三重功能。
2Al(OH)3→Al2O3+3H2O+70.6Kcal
金屬水合物阻燃機理是:受熱分解時釋放出結(jié)晶水。這是個強吸熱反應(yīng),吸熱量很大,可起到冷卻聚合物的作用,同時反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣可以稀釋可燃氣體,抑制燃燒的蔓延,且新生的耐火金屬氧化物(Al2O3、MgO)具有較高的活性,它會催化聚合物的熱氧交聯(lián)反應(yīng),在聚合物表面形成一層炭化膜,炭化膜會減弱燃燒時的傳熱、傳質(zhì)效應(yīng),從而起到阻燃的作用。另外,此類氧化物還能吸附煙塵顆粒,起到抑煙作用。氫氧化物阻燃劑還具有抗熔滴,促炭化,不揮發(fā),不滲出,能長期保留在聚合物中等功效。但是氫氧化物的阻燃效果與其添加量有密切關(guān)系,聚合物阻燃性隨加入量的增加而迅速增加,氧指數(shù)在26以上屬難燃材料,但高加入量必將影響基材的加工性能和力學(xué)性能,材料的相容性也會大大降低。
目前,粒度超細化、表面改性處理和協(xié)同復(fù)合技術(shù)是三個主要發(fā)展方向。羅鴻鑫[12]等利用低密度聚乙烯接枝物對納米級Mg(OH)2表面進行修飾后用于PA66的阻燃,并與傳統(tǒng)的硅烷偶聯(lián)劑KH550改性Mg(OH)2進行了對比。發(fā)現(xiàn)低密度聚乙烯接枝物修飾Mg(OH)2分散較好,阻燃效果優(yōu)越,在添加量為40%時,PA66氧指數(shù)可達31,阻燃等級為V-0級。
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