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阻燃剂的评估方法

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-10-10 13:13:28
为了评估各种阻燃剂的优劣,国际上陆续建立起许多阻燃剂的评估方法和标准。作为先驱,当首推美国的UL规则。自从1928年UL—492(无线电)规则发行以来,大约每三年修订一次。现在的阻燃剂的评估方法和阻燃规则,大多是由UL规则改进而成的。还有美国试验与材料协会制订的“ASTM—D2863—77标准”,国内叫做“氧指数试验”。这两个试验标准在我国已被广泛采用。  

1.UL—94竖直燃烧试验标准:试样尺寸分别为5×0.5×1/8吋和5×0.5×1/16吋两种规格。每种规则取三个试样进行平行试验。将试样上端竖直固定,离其下端一处放些药棉。点燃试样下端10秒钟,将火源移走,记录燃烧时间。根据试样的点燃、燃烧时间和滴落情况的不同,将试验结果分为三个等级:VO;Vl;V2。其中VO级阻燃效果最好,V2级最差。

2.氧指数试验:把试样放置在O2和N2的混合气流中,通过测量能够维持试样燃烧一定时间的最低O2含量,来划分试样的相对燃烧性能。把此时测得的O2%叫做氧指数(OI)。

OI=O2流量/(N2流量+O2流量)×100%

目前一般把OI>27.0作为合成材料最低燃烧标准。

 具体测试方法见我国标准GB2406—80。

 3.模拟火灾试验:为了弥补试验与实际相脱离的缺陷,国外设计了一些大型燃烧试验方法——模拟火灾试验。

美国通用电器公司曾建立了一个大型燃烧试验装置。在野外盖一间12×14的房屋。墙壁嵌以石膏板,房间外面装有各种自动监测仪器,当试验材料在房内燃烧时,监测仪器自动记录下燃烧过程中的各种有关现象和数据,如温度、烟雾、有害气体等。


磷酸三苯酯阻燃剂tpp质量标准:

外观:白色片状结晶

含量:≥99%;

酸值(mgKOH/g):≤0.1;

游离酚:≤0.1%;

凝固点:≥47.0℃

色度(APHA):≤60;

水分:≤0.1%

密度(50℃,g/cm3):1.185-1.202


通过模拟火灾试验测得的结果可信度高,和实际火灾中的真实燃烧结果相吻合,对阻燃剂的评估方法和研究开发具有更大的指导作用。

加强阻燃剂应用配方的研究,特别是与Sb2O3、三水合氧化铝、硼酸锌、氢氧化镁等增效剂配方的研究,以及热稳定性、光稳定性、低挥发和无熔滴配方的研究更是阻燃剂开发过程中的重要课题。积极研制性能好、价格低、耐久、无毒和低发烟的制品,改变我国阻燃剂生产的落后状况,适应近年来我国高聚物材料飞速发展的需要,是高聚物阻燃工艺今后发展的方向。

阻燃剂的主要目的,即对生命和财产的保护,从没有被忽略过。八十年代,人们将列出火灾对人体危害和对财产破坏最小的函数公式,确实研究测量危害人类的危险指数,危险指数由以下几个因素混合而成:点火的快慢、燃烧扩散的速度、烟雾的发散和毒气的产生。危险指数的关键因素是测定时间。要达到保护生命和财产的目的的方法之一就是向人们提供足够的时间,在火灾发生时能安全地离开危险场所。

符合标准试验方法的工作——测量燃烧产物和进行它们对人类和实验动物危害的试验——将继续进行。目前候选的试验方案中,将会有一个或几个成为评价天然和合成物质的阻燃性能的标准的方法。

无机阻燃剂,都存在一个致命的缺点:只有在添加量很大时(约40—60%)才能达到阻燃目的,而这么多添加量,势必会导致高聚物机械性能的明显下降。因此, 氢氧化镁用作阻燃剂时,必须经过特殊处理和表面改性,具备特定的晶形。一般要求:①晶形为纤维形或片状,这样能够增加材料的延伸率和挠曲强度。②纯度必须高,纯度越高,阻燃效果越好。③颗粒越小越好,实验证明纳米氢氧化镁作为阻燃剂填充到材料中时,各方面性能包括阻燃效果、消烟和机械性能都比微米氢氧化镁优越。④表面极性低,普通氢氧化镁正是由于表面极性高、微观内应力大,作为阻燃剂填充到材料中时影响了材料的机械性能。当表面极性低时,颗粒积聚成团性降低,在材料中分散性和相容性增加,对材料机械性能影响减少。所以要用适当的表面活性剂及用量进行表面处理,来提高与高分子聚合物的相容性,只有具备以上特性的氢氧化镁才能和材料比较好的相容。

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