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成炭型阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-2-4 16:27:48
成炭型阻燃剂包括添加物本身形成炭化层和添加物促进高聚物形成炭化层两种情况。炭化层减少了可燃挥发分的生成量,具有较低的导热性,减少了可燃挥发分降解产物的产生。聚合物的炭化层的形成与其结构有关系。

成炭型阻燃剂(1)膨胀型阻燃剂。膨胀阻燃剂通常由炭源、酸源和发泡源三个部分组分。在火焰和高温作用下,酸源受热放出无机酸,多元醇酯化,进而脱水炭化,反应生成的水蒸气及一些不燃烧气体使炭层膨胀,最终形成一层多微孔的坚韧的炭质泡沫层,生成的炭层可以吸附在熔融、着火的表面,既可阻挡热量和氧气的进入,又可阻挡小分子可燃气体的逸出,有效地阻止了流涎造成的火焰蔓延,从而起到阻燃的目的。

成炭型阻燃剂(2)可膨胀石墨。在高温下,可膨胀石墨中的嵌入层受热易分解,产生的气体使石墨的层间距迅速扩大几十至几百倍。当可膨胀石墨与高聚物混合时,在火焰的作用下,可膨胀石墨能在高聚物的表面形成一坚韧的炭层,从而起到阻燃的目的。

成炭型阻燃剂(3)硅系和硼系阻燃剂。目前对填有含硅物质的聚合物可燃性的研究表明,这些含硅物质不论单独作用、与聚合物混合使用还是作为共聚体,都是有发展前途的阻燃剂。在金属氢氧化物存在时,硅胶与有机醇反应生成多种有机硅化物。多羟基聚合物在燃烧过程中与硅胶等添加剂作用,反应结果会使聚合物交联,从而形成Si—O—C类型的保护炭层。

氢氧化铝和氢氧化镁是无机阻燃剂的主要品种,具有无毒性、低烟等特点。它们因受热分解吸收大量燃烧区的热量,使燃烧物燃烧区的温度降低到燃烧的临界温度之下,导致燃烧物自熄,分解后生成的金属氧化物多数熔点高、热稳定性好,覆盖于燃烧固相表面阻挡热传导和热辐射,从而起到阻燃作用;生成的水受热蒸发进一步吸收潜热降低温度,同时产生大量水蒸气,稀释可燃性气体后也起到阻燃作用。


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将氢氧化铝、氢氧化镁超微细化并用有机硅偶联剂或脂肪酸进行表面改性处理,可以使其在树脂中迅速分散成为一体,从而降低火焰的传播速度,使燃烧时生成的烟量、有毒气体量和腐蚀性气体量都相当少,大大地提高了其阻燃抑烟效果。

纳米复合材料是指将材料中的一个或多个组分以纳米尺寸或分子水平均匀地分散在另一组分的基体中,它的研究只有十几年的历史。实验证明,因其存在超细的尺寸,所以各种类型的纳米复合材料的性质比其相应的宏观或微米级复合材料均有较大改善,材料的热稳定性和阻燃性能也有较大幅度提高。

某些鳞片状无机物能够碎裂成纳米尺寸的结构微区,其片层间距一般在几到十几埃,它们不仅可以让某些聚合物嵌入到其纳米尺寸的夹层空间中,形成“嵌入纳米复合材料”,而且在某些情况下,无机夹层甚至还会被聚合物撑开形成长径比很高的单片状无机物,均匀地分散在聚合物基体中,形成“层离纳米复合材料”。

国内外对聚合物/层状无机纳米复合材料的研究相当活跃。利用多孔或层状无机化合物的特性,在高聚物中形成纳米复合人工微结构材料,在热分解燃烧过程中可能形成碳及无机盐多层结构,它起到隔热及阻止可燃气体的逸出。这是一种从纳米或分子水平设计上考虑高聚物复合材料的结构,进而提高阻燃性能和力学性能;是一种充满希望的无卤环保型产品。

火灾探测报警系统主要包括火灾探测器和报警控制器两个基本部分,大型的探测报警系统往往还会与自动灭火、烟气控制系统等联动。火灾探测器的基本功能就是对火灾烟气的浓度、温度、火焰(光)和燃烧气体等参量做出有效反应,并通过敏感元件将表征火灾特征的物理量转化为电信号,送到火灾报警控制器进行处理。根据探测火灾参数的不同火灾探测器可分为感温、感烟、感光、气体和复合等类型。随着科学技术水平的不断提高,近年来不断有新型火灾探测器问世,如吸气式探测器、光纤火灾探测器、图像式探测器等,它们分别对不同场合的火灾有着灵敏、可靠的反应。

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