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有机硅与无机系阻燃剂的协同作用 PVC树脂成电缆专用

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2014-4-8 22:40:24
 
  无机系阻燃剂主要是氢氧化铝和氢氧化镁。无机系阻燃剂由于在燃烧时不产生有毒气体,环保抑烟,近年来得到迅猛发展;但它们只有在高填充量下才能达到一定的阻燃效果,导致阻燃组成物的粘度上升、成型加工性变差,被阻燃材料的耐水性、电气及力学性能降低。研究发现,将有机硅阻燃剂与氢氧化铝或氢氧化镁协同使用,不仅可提高阻燃率,而且能增加氢氧化铝或氢氧化镁在基材中的分散性,减少阻燃剂的用量。克服无机系阻燃剂固有的缺陷。因此发展潜力巨大,应用前景十分看好。

  美国Dow Corning公司推出的DC RM4—7081系列有机硅阻燃剂是一类微粉状的硅树脂,使用方便,性能优良。将DC RM4—7081与氢氧化镁并用对PP进行阻燃改性。

       将氢氧化铝与有机硅阻燃剂SFR一100并用时,其抑烟和阻燃作用尤佳;且SFR一100还能改善含氢氧化铝的弹性体的加工性能,即使基材中含较多的氢氧化铝,仍保持良好的加工性。钟明强等人将无机盐催阻燃剂与氢氧化镁组合,用于阻燃PP在PP中加入10份盐/Si一4 及10份氢氧化镁,便可使PP的LOI提高到单独添加60份氢氧化镁时的数值,且无熔滴并少烟。显示了优良的协同阻燃特性。因此,使用上述协同阻燃体系,可大量减少氢氧化镁的添加量,从而克服单独使用氢氧化镁时引起PP的力学性能和加工性能大幅下降的缺陷。笔者认为,这是由于氢氧化镁燃烧时,热分解脱水并生成MgO焦化膜,此焦化膜与SiC形成致密的皮层,抑制了PP与空气中的氧气进一步接触和燃烧气体的外逸,从而提高了PP的阻燃、防熔滴和抑烟性能。

       鲍志素采用溶胶一凝胶法,在水镁石/AI(OH) 复合无机阻燃剂表面包覆了一层有机硅材料,不仅钝化了无机粒子表面尖锐的棱角、平滑了晶体的解理面,改善了粉体的表面特征及被阻燃材料的力学性能;而且水镁石/A1(OH)3在高温下产生的金属氧化物与聚硅氧烷可结合形成玻璃陶瓷化保护阻燃层,从而取得了良好的协同阻燃效果。此外,采用硅烷偶联剂对无机阻燃剂表面进行硅烷化处理,也能获得良好的协同阻燃效果。

  据了解,我国每年生产的PVC树脂中约有10%~20%用于电缆料,PVC树脂具有高阻燃性和高电绝缘性且价格低廉,是目前用量最大的电缆料原料。我国每年生产的PVC树脂中约有10%~20%用于电缆料。然而PVC电缆料在低烟性和耐热性方面尚有不足,为此,需要通过添加各种助剂以提高阻燃、低烟和耐热性的要求。

  1、实验配方中,综合性能最佳者为3-30。
  2、增塑剂对PVC阻燃性的影响,PPA优于TOTM,而TOTM优于DOP和DOA,对发烟性的影响,DOA、PPA优于TOTM,DOP最差。试样中加入PPA虽有利于提高阻燃性和发烟性,但会使热老化性下降。TOTM可使试样热老化性达最佳指标。

  3、CaCO3、ATH单独使用需在较大用量时才有显著的阻燃效果,而此时试样力学性能将遭严重损害;Sb2O3阻燃性虽好,但无消烟性;ZB/ATH、 Sb2O3/CaCO3、Sb2O3/ZB及Sb2O3/ZB/CaCO3复配可对阻燃产生一定协同效应。Sb2O3与CaCO3并用对改善发烟性无明显效果。Sb2O3/ZB/CaCO3复配的消烟效果优于Sb2O3/ZB复配,当增塑剂用量同为40份时,两种复配试样的阻燃性相接近。

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