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添加型阻燃劑的相關(guān)情況

發(fā)布時(shí)間:2023-08-03 17:12:23 0

下面我們就來(lái)介紹一下添加型阻燃劑的相關(guān)情況。
  鹵系阻燃劑
  鹵系阻燃劑主要是在氣象延緩或阻止聚合物的燃燒,在高溫下可以產(chǎn)生自由基終止劑鹵化氫,與聚合物燃燒鏈反應(yīng)中活性物質(zhì)反應(yīng),并降低或消除此種活性游離基,從而減緩或終止氣相燃燒中的鏈?zhǔn)椒磻?yīng)達(dá)到阻燃目的。另外鹵化氫是難燃性氣體,能夠稀釋氧濃度,又由于密度較大,使火源與空氣徹底隔絕,在凝聚相中還可通過(guò)脫水反應(yīng)形成炭層。
  含硫阻燃劑
  含硫阻燃劑熔點(diǎn)低,對(duì)阻燃尼龍非常有效,能夠使氧指數(shù)大幅度提升。它的反應(yīng)機(jī)理是:與羥基反應(yīng);與胺基反應(yīng);硫原子在尼龍鏈上的親核反應(yīng);與凝聚相龜裂反應(yīng)的碎片進(jìn)行反應(yīng);在凝聚相和氣相中的自由基抑制作用。
  氮系阻燃劑
  含氮阻燃劑受熱時(shí)發(fā)生分解反應(yīng),主要產(chǎn)物為NH3、H2NCN、N2、NO、NO2、CO2、H2O等不燃?xì)怏w,具有稀釋、降溫和吸熱作用。該阻燃體系產(chǎn)品低毒、熱穩(wěn)定性和紫外線穩(wěn)定性較好、阻燃效率好且價(jià)廉。其阻燃機(jī)理:一方面是凝聚相中阻燃劑和尼龍互相催化直接碳化膨脹機(jī)理;另一方面是“升華吸熱”的物理阻燃方式,降低阻燃尼龍材料的表面溫度并隔絕空氣以達(dá)到阻燃目的。
  無(wú)機(jī)阻燃劑
  無(wú)機(jī)阻燃劑具有毒性低、熱穩(wěn)定性好、不產(chǎn)生有毒氣體、發(fā)煙量小、不析出的特點(diǎn),這種阻燃劑又可以繼續(xù)細(xì)分:銻系阻燃劑、鋁系阻燃劑、鎂系阻燃劑、硼化物,它們的代表分別為氫氧化銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅。它們的反應(yīng)機(jī)理總結(jié)有:冷卻效應(yīng),阻燃劑受熱分解吸收熱量;稀釋效應(yīng),阻燃劑在燃燒溫度下釋放出不燃?xì)怏w稀釋氧濃度阻止燃燒,并且一定程度下稀釋故鄉(xiāng)中可燃物質(zhì)濃度,提高制品的阻燃性;隔斷效應(yīng),利用阻燃劑熱降解產(chǎn)物促使材料表面炭化,形成炭層,另外某些阻燃劑在燃燒時(shí)生成不揮發(fā)的玻璃狀物質(zhì)包裹在材料表面,起到了隔離膜的作用;抑煙效應(yīng),主要發(fā)生在固體降解區(qū)外層,對(duì)固體降解區(qū)和預(yù)燃區(qū)的作用很小,使得可燃物燃燒不受影響,發(fā)煙量也較少,這些煙霧會(huì)被這些化合物分解產(chǎn)生的水汽稀釋和吸收。
  磷系阻燃劑
  磷系阻燃劑主要在固相發(fā)生作用,受熱分解過(guò)程:磷系阻燃劑→磷酸→偏磷酸→聚偏磷酸。聚偏磷酸是不易揮發(fā)的穩(wěn)定化合物,具有強(qiáng)脫水性,在聚合物表面形成石墨狀碳化膜,形成隔離層;產(chǎn)生的水蒸氣吸收大量的熱,降低溫度。在氣相中,磷系阻燃劑受熱分解釋放出磷化物,使火焰中氫原子濃度大大降低,更有利于阻燃效果的提升。它的代表物為紅磷,有效磷含量更高,在燃燒時(shí)比其他含磷阻燃劑產(chǎn)生更多的磷酸,達(dá)到想用阻燃等級(jí)時(shí),紅磷的添加量比其他的阻燃劑更低,使阻燃尼龍具有更好的力學(xué)性能。
  阻燃尼龍?jiān)谧枞紕┑膽?yīng)用上也是比較靈活的,并不是一條路走到黑,我們會(huì)根據(jù)顧客制品的要求來(lái)選擇。阻燃性能的決定因素中重要的是阻燃劑含量,也就是說(shuō)阻燃劑加的多阻燃效果就好,但又不是絕對(duì)的,阻燃劑達(dá)到飽和值之后就不會(huì)再繼續(xù)提升阻燃效果了。不過(guò)有時(shí)阻燃劑總量添加的多又不一定是阻燃效果好的,比如我們會(huì)選擇兩種或者多種阻燃劑協(xié)同作用,各阻燃劑之間可以互補(bǔ),這樣就可以達(dá)到1+1>2的效果。我們還會(huì)根據(jù)制品的顏色來(lái)決定,比如制品顏色為紅色,那么我們就會(huì)選擇剛好為紅色的紅磷阻燃劑,在本色材料中直接添加就可以達(dá)到紅色效果,連色母的成本都省了,盡可能為顧客節(jié)省費(fèi)用。
  在阻燃尼龍的選擇上,百通推薦還是根據(jù)自己的制品要求要選擇,畢竟追求阻燃性能是以拉低力學(xué)性能為代價(jià)的,阻燃效果越好,力學(xué)性能越低。我們前面對(duì)阻燃劑的介紹落下了一些關(guān)于阻燃劑對(duì)材料力學(xué)性能的影響問(wèn)題,雖然我們對(duì)于這一事實(shí)表示無(wú)能為力,但是我們還是會(huì)盡可能的進(jìn)行微調(diào),雖然強(qiáng)度和韌性被拉低了,我們?cè)趶?qiáng)度方面可以添加偶聯(lián)劑使阻燃劑和材料更好地結(jié)合,還可以調(diào)整機(jī)器的擠出螺塊組合,盡可能使材料強(qiáng)度回升一些;在韌性方面,我們會(huì)添加一定量的馬來(lái)酸酐接枝POE、EPDM等增韌劑來(lái)改善一下韌性,使材料在使用起來(lái)不會(huì)那么脆。
  作為專業(yè)的阻燃尼龍生產(chǎn)廠家,我們還會(huì)根據(jù)實(shí)際情況酌情添加其他助劑,比如潤(rùn)滑劑,由于阻燃劑的添加使材料流動(dòng)性能下降,粘稠度大大增加,在機(jī)器內(nèi)需要很大的力才能生產(chǎn)順利,所以適當(dāng)?shù)奶砑訚?rùn)滑劑可以解決這個(gè)問(wèn)題。由于使用阻燃材料需要的是長(zhǎng)久性和穩(wěn)定性,隨著時(shí)間的推移,阻燃性不能出現(xiàn)過(guò)度下滑的情況,我們還會(huì)添加抗氧化劑,避免氧化。我們還會(huì)根據(jù)阻燃劑的種類酌情添加防滴落劑,由于燃燒時(shí),材料會(huì)熔化并伴隨著火焰,如果熔化的材料滴到下方易燃物上無(wú)非是在擴(kuò)大火勢(shì),所以適當(dāng)添加防滴落劑是很有必要的。
  有的顧客的制品要求可能會(huì)比較多,我們遇到過(guò)一個(gè)案例,他要求的是白色增強(qiáng)阻燃尼龍66。尼龍66比尼龍6熔點(diǎn)高,剛性更大,耐磨性更好,高溫下遇冷急速冷卻,也正因?yàn)閯傂蕴貏e大這一特點(diǎn),其脆性也被帶來(lái)了,相比之下尼龍6更軟一些,所以僅材料上就遇到了第一個(gè)難關(guān)。第二個(gè)難關(guān)就是玻纖增強(qiáng),前面提到了強(qiáng)度和阻燃性的關(guān)系,所以不用顧客的提醒,我們就會(huì)知道肯定要多進(jìn)行一步增韌改性,否則材料會(huì)脆的無(wú)法使用。第三個(gè)難關(guān)就是顏色為白色,這個(gè)對(duì)阻燃劑的選擇有了很大的限制,我們需要選擇能夠進(jìn)行本色生產(chǎn)的阻燃劑,不能有半點(diǎn)色素的加入。
  在今后阻燃尼龍的發(fā)展我們已經(jīng)預(yù)測(cè)到了,那就是:
  1、低鹵或者非鹵阻燃,含鹵阻燃劑在燃燒時(shí)會(huì)破壞環(huán)境,在環(huán)保意識(shí)增強(qiáng)的今天,含鹵阻燃劑存在的日子應(yīng)該不多了;
  2、多種阻燃劑共同作用,剛剛前面提到了,兩種或者多種阻燃劑協(xié)同作用可以在不增加阻燃劑用量的時(shí)候大大提升阻燃性;
  3、多功能分化,科技飛速發(fā)展,物質(zhì)將慢慢無(wú)法滿足我們的需求,在要求力學(xué)性能和阻燃性能的同時(shí)可能還會(huì)追求導(dǎo)電性、抗紫外線性等,這就需要我們的材料多樣化發(fā)展。

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