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橡胶阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-11-11 11:20:19
橡胶阻燃剂三聚氰胺氰尿酸酯在300°C下急剧分解(质量损失达33.2%),如果继续升温,惰性的氮化物可能会抑制橡胶的燃烧过程。

在温度100°C~550°C区域内的差热分析数据表明,橡胶阻燃剂提高了橡胶在燃烧时的热降解和热氧降解的稳定性,从而对硅橡胶的裂解过程有积极影响。

需要指出的是,无论是含橡胶阻燃剂的硅橡胶,还是不含橡胶阻燃剂的硅橡胶它们的热稳定性在220°C前都是大致相同的。但当温度较高时,橡胶裂解过程则各不相同。

原始胶料在220°C~300°C范围内进行的 热历程会伴随有热焓的下降。由于在这一温度范围内橡胶试样的质量变化不大(8.3%),故可以认为吸热效应不明显是由于橡胶中挥发物的析出所致。

在320°C~330°C及395°C~405°C温度范围内放热效应最大。后者是由热氧化降解过程引起的。在该温度范围内先是乙烯基、然后是甲基急剧地分离。

按差热分析结果,聚磷酸铵对硅橡胶胶料性能的影响与Al(OH)3 相似:即在220°C~ 280°C温度范围内进行着阻燃剂分解的吸热过程,以后过渡到模糊的放热区。放热乃与生胶热氧分解的过程有关[含(NH4PO3)n 的橡胶为 420°C~420°C;含Al(OH) 3 的橡胶为420°C ~430°C]。在含聚磷酸铵的橡胶的差热分析曲线上,当阻燃剂于250°C~300°C下分解后,没有原始硅橡胶所固有的特征— ——放热效应。这可能是由于在橡胶表面上生成了玻璃状保护 层所致。后者阻碍了橡胶中的降解反应。

当使用三聚氰铵氰尿酸酯时,除了乙烯侧基的离解放热反应过程外, 还加上填料在390°C~400°C下的分解吸热反应。相应于甲基氧化的第二放热峰移向较高的温度范围(425°C~435°C)。


,继续在70℃下通入氯气生成二氯代磷酸三苯酸,再于80℃下进行水解生成磷酸三苯酯tpp。水解物经水洗、碱中和、浓缩后进行减压蒸馏得成品。


因此,往胶料中加入阻燃剂可以把硅橡胶的放热分解过程显著地往高温区(约为50°C ~80°C)移动。因为在此种情况下阻燃剂本身的分解是决定性的。伴有释放水和惰性气体的阻燃剂的分解吸热过程也可使橡胶的燃烧减弱。

各种阻燃剂在最佳用量下的胶料及硫化胶的性能,相应于ПВ(O)级耐燃性。三聚氰胺氰尿酸酯对硅橡胶强度的影响最小;使用聚磷酸铵使硫化胶浸水后的绝缘强度及体积电阻率下降;三聚氰胺氰尿酸酯及氢氧化铝具有较高的吸水稳定性,试样在水中浸泡后,其介电性能几乎不变。因此,尽管聚磷酸铵作为阻燃剂起到有效的抑制作用,但含该阻燃剂的橡胶不适合于生产在潮湿环境中使用的制品。

分析上述实验数据可得出下列结论,即所研究的四种阻燃剂[Al(OH)3、 (NH4PO3)nNH4PO3及C6H9N9O3)]对硅橡胶热氧降解反应有积极影响,能提高硅橡胶的耐燃性并保持较好的工艺性能及力学性能。热分析研究可以测定阻燃剂的作用特点。含上述阻燃剂的橡胶, 其耐燃性为ПВ(O)级,建议可用于生产各种橡胶制品。

环氧树脂100份,聚氨酯预聚体30份,阻燃剂30份,制备的改性阻燃胶粘剂具有优异的韧性和阻燃性能,其拉伸剪切强度为21.13MPa,氧指数达29.16%。

聚磷酸铵在200°C时已开始分解(53.4%)。由于分解出的水及氨会使胶料内层的温度降低,同时还使硅橡胶的起始降解时间移向了较高的温度区。当使用Al(OH)3时,氧化裂解过程明显减缓(在350°C~400°C温度下质量损失仅分别为31.5%及43.7%)。由此可以看出,这是由于在燃烧物表面生成了保护性的粉末状层及由于脱水和水蒸发的吸热反应而使硫化胶冷却下来。

1978年上半年的一篇原西德专利介绍了用1,3,6-三(4,6-二氰基-三嗪基-2-)己烷阻燃聚甲醛,阻燃产品可达UL94 V—1级。 用TG-三聚氰酸酯阻燃聚甲醛,当阻燃剂含量为30份时,产品阻燃效果可达UL94 V—1级。

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