阻燃剂的分类及应用
织物阻燃剂分类
织物阻燃剂分类织物阻燃剂是一种能够提高织物防火性能的化学物质。
根据其化学性质和作用机制的不同,可以将织物阻燃剂分为多种不同类型。
本文将对几种常见的织物阻燃剂进行分类和介绍。
一、物理阻燃剂物理阻燃剂是一种通过改变织物的物理性质来提高其防火性能的阻燃剂。
其中最常见的一种是阻燃纤维。
阻燃纤维是一种通过在纤维内部添加阻燃剂或通过表面涂覆形成的纤维,可以有效地提高织物的抗燃性能。
此外,还有一些物理阻燃剂通过增加织物的厚度和密度来提高其防火性能,如增加织物的重量、增加织物的层数等。
二、化学阻燃剂化学阻燃剂是一种通过改变织物的化学反应来提高其防火性能的阻燃剂。
常见的化学阻燃剂有磷系阻燃剂、氮系阻燃剂和溴系阻燃剂等。
1. 磷系阻燃剂磷系阻燃剂是一类通过在织物中添加含磷化合物来提高其防火性能的化学物质。
磷系阻燃剂能够在织物燃烧时释放出磷酸盐,并与燃烧过程中产生的自由基反应,从而阻止燃烧的传播。
磷系阻燃剂具有阻止燃烧、降低烟雾产生和减少有毒物质释放的优点。
2. 氮系阻燃剂氮系阻燃剂是一类通过在织物中添加含氮化合物来提高其防火性能的化学物质。
氮系阻燃剂能够在织物燃烧时释放出氮气,并与燃烧过程中产生的自由基反应,从而降低燃烧的温度和速率,阻止燃烧的传播。
氮系阻燃剂具有阻止燃烧、降低烟雾产生和减少有毒物质释放的优点。
3. 溴系阻燃剂溴系阻燃剂是一类通过在织物中添加含溴化合物来提高其防火性能的化学物质。
溴系阻燃剂能够在织物燃烧时释放出溴化物,并与燃烧过程中产生的自由基反应,从而阻止燃烧的传播。
溴系阻燃剂具有阻止燃烧、降低烟雾产生和减少有毒物质释放的优点。
三、加工阻燃剂加工阻燃剂是一种通过在织物表面加工处理来提高其防火性能的阻燃剂。
常见的加工阻燃剂有阻燃涂层和阻燃涂料等。
阻燃涂层是一种通过在织物表面形成一层阻燃膜来提高其防火性能的加工方法。
阻燃涂料是一种通过在织物表面涂覆一层阻燃涂料来提高其防火性能的加工方法。
织物阻燃剂根据其化学性质和作用机制的不同可以分为物理阻燃剂、化学阻燃剂和加工阻燃剂。
阻燃剂
阻燃剂阻燃剂是一种广泛应用于工业生产和建筑领域的化学物质,其主要功能是减缓和阻止火焰蔓延的能力。
它在现代社会中扮演着重要的角色,能够保护人们的生命和财产安全。
本文将从阻燃剂的定义、分类、应用和未来发展等方面进行探讨。
阻燃剂是指能够延缓或阻止火焰的蔓延的一类化学物质。
它的作用机制主要有两个方面:一是通过化学反应发生,形成难以燃烧的物质,阻止火焰的进一步蔓延;二是通过降低可燃物的燃烧温度,使其处于不燃或难以燃烧的状态。
阻燃剂根据其化学性质和作用机制可以分为几类:物理阻燃剂、气相阻燃剂和增强剂等。
物理阻燃剂主要依靠物理隔离和热稳定性等特性来阻止火焰的传播。
其常见的应用包括阻燃布料、阻燃车内装饰材料等。
气相阻燃剂是一种能够降低燃烧物质的火焰传播速度和燃烧热量的化学物质,如溴化物和氯化物等。
这些化合物能够与火焰中的自由基发生反应,并抑制其传播,从而起到阻止火焰蔓延的作用。
增强剂则是在其它材料中加入一定的阻燃剂,提高材料的阻燃性能。
这种方法不仅可以改善材料的阻燃性能,还可以降低成本,提高生产效率。
阻燃剂在各个领域中有着广泛的应用。
在建筑领域中,阻燃剂常被用于制造防火门、防火墙、防火涂料等防火设施。
这些设施的存在可以有效地遏制火势蔓延,保证人们的生命安全。
在电子和电气设备领域中,阻燃剂被广泛用于制造电线、电缆和电子元件等产品。
这些产品经过阻燃处理后,即使在发生火灾时也能够减少火灾的蔓延速度,降低火灾造成的损失。
此外,在交通运输领域中,阻燃剂常用于汽车内饰、船舶的建造以及飞机材料的选择等,以提高交通工具的阻燃性能,确保乘客的安全。
随着科技的不断发展,阻燃剂也在不断创新和发展。
研究人员正在努力寻找更加高效、环保和安全的阻燃剂。
一些新材料的开发和应用也为阻燃剂的发展带来了新的机遇。
尽管阻燃剂在火灾控制方面起到了重要的作用,但是仍然存在一些问题和挑战。
例如,一些阻燃剂对环境和人体健康可能产生不良影响。
因此,在未来的发展中,需要更加谨慎地选择和使用阻燃剂,确保其符合环保和健康安全的要求。
阻燃剂国标
阻燃剂国标阻燃剂,作为一种能够赋予易燃材料难燃性、自熄性或消烟性的功能性助剂,在多个领域如建筑、交通、电子、纺织等都有着广泛的应用。
为了确保阻燃剂的安全性和有效性,各国都制定了相应的标准来规范其生产和使用。
一、阻燃剂国标概述阻燃剂国标是指由国家标准化管理委员会或其他相关机构制定并发布的,关于阻燃剂产品的一系列技术标准。
这些标准通常包括阻燃剂的分类、技术要求、试验方法、检验规则以及标志、包装、运输和贮存等方面的规定。
国标的制定旨在确保阻燃剂产品的安全性、稳定性和环保性,同时促进阻燃剂行业的健康发展。
二、阻燃剂国标的主要内容1. 分类与命名:国标首先对阻燃剂进行了分类,根据不同的使用场景和化学成分,将阻燃剂分为多个类别。
同时,为了便于管理和使用,国标还对阻燃剂进行了统一的命名规则。
2. 技术要求:这部分是国标的核心内容,详细规定了阻燃剂应满足的各项性能指标,如外观、密度、熔点、闪点、热稳定性、阻燃性能等。
这些指标是评价阻燃剂质量的重要依据,也是生产厂家必须达到的标准。
3. 试验方法:国标提供了用于测定阻燃剂性能指标的试验方法,包括试样的制备、试验条件、试验步骤以及结果判定等。
这些试验方法具有可操作性和可重复性,能够确保测试结果的准确性和可靠性。
4. 检验规则:国标规定了阻燃剂的检验规则,包括检验分类、检验项目、抽样方法、判定规则等。
这些规则为阻燃剂的质量监督提供了依据,有助于确保市场上销售的阻燃剂产品符合国标要求。
5. 标志、包装、运输和贮存:国标对阻燃剂的标志、包装、运输和贮存等方面也做了详细规定。
这些规定旨在确保阻燃剂在运输和贮存过程中的安全性和稳定性,防止因不当操作而导致的质量问题或安全事故。
三、阻燃剂国标的重要性1. 保障人身财产安全:阻燃剂广泛应用于各种易燃材料中,其质量直接关系到这些材料的阻燃性能。
如果阻燃剂质量不达标,将会导致易燃材料的阻燃性能下降,从而增加火灾发生的风险。
因此,阻燃剂国标的制定和实施对于保障人身财产安全具有重要意义。
阻燃剂的分类介绍
阻燃剂的分类介绍概述阻燃剂是一种化学物质,可以减少或防止材料燃烧,从而提高材料的耐火性能。
在工业生产中,阻燃剂经常被添加到各种材料中,如塑料、橡胶、合成材料等。
阻燃剂根据其化学组成和功能进行分类,在此,本文将介绍几种常见的阻燃剂类型。
磷系阻燃剂磷系阻燃剂是目前最为广泛使用的阻燃剂之一。
它包括有机磷系和无机磷系两类。
有机磷系阻燃剂是指含有磷元素的有机化合物,它们可以通过与物质中的氧、氮、热敏物质等相互作用,发挥阻燃作用。
无机磷系阻燃剂则指含有磷元素的无机化合物,主要用于纤维类材料中,在高温下,它们会分解产生氧化磷酸氢和磷酸酯,从而起到阻燃作用。
溴系阻燃剂溴系阻燃剂是一种广泛使用的阻燃剂,它可以通过吸收和捕获反应物,从而抑制气相反应或延缓燃烧速度。
溴系阻燃剂可以通过加强反应物的相互作用、增加分解温度等方式发挥阻燃作用。
溴系阻燃剂将溴元素引入材料中,可以大幅提高材料的耐火性能,但也可能带来其他环保问题。
氮系阻燃剂氮系阻燃剂是一种较新的阻燃剂,其作用机制主要是在燃烧时通过吸收、消耗和稀释火焰中的自由基,从而有效地抑制燃烧。
氮系阻燃剂包括大量的氮的含化合物,如氮磷系、氮硅系等。
与传统阻燃剂相比,氮系阻燃剂无溴、无磷,对环境的影响更小。
铝系阻燃剂铝系阻燃剂是一种常见的无机阻燃剂,其作用机理是通过在物质表面形成氧化铝膜,从而阻止燃烧反应的发生。
铝系阻燃剂常用于密封材料和结构材料等领域,可以显著提高材料的耐火性能和抗氧化性能。
其他阻燃剂除了上述几种常见的阻燃剂类型,还有一些其他的阻燃剂。
例如,硅酸盐阻燃剂是一种无机阻燃剂,可以通过形成防止材料燃烧的化学反应来发挥阻燃作用;膨胀型阻燃剂则可以通过在燃烧时释放出大量非燃性气体来遏制燃烧。
综上所述,不同种类的阻燃剂具有不同的作用机理和适用范围,工业生产中需要根据具体情况选择合适的阻燃剂,并考虑对环境的影响。
新型阻燃剂种类
新型阻燃剂种类
新型阻燃剂主要有以下几种种类:
1.硅酸盐类阻燃剂:硅酸盐类阻燃剂是目前应用最广泛的一
类阻燃剂,常见的有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸铵铝、氧化镁等。
它们通过在高温下分解释放出多水,吸收热量,稀释燃烧
气体,阻碍火焰蔓延,具有优异的阻燃性能。
2.溴系阻燃剂:溴系阻燃剂主要包括溴化物和溴代磷酸酯两
大类。
溴化物类阻燃剂具有优异的阻燃性能,但由于其对环境
的潜在危害,逐渐受到限制。
而溴代磷酸酯类阻燃剂具有良好
的阻燃效果和较低的毒性,是目前广泛应用的一类阻燃剂。
3.氮磷系阻燃剂:氮磷系阻燃剂具有极高的热稳定性和阻燃
性能,可溶于有机溶剂中,广泛应用于塑料、橡胶等材料阻燃。
常见的氮磷系阻燃剂有磷酸铵盐、磷氮包合物等。
4.无机填料类阻燃剂:无机填料类阻燃剂主要包括纳米氧化镁、纳米二氧化硅、纳米氢氧化铝等。
它们具有高温稳定性和
优异的防火性能,能够有效降低材料的燃烧速度和火焰蔓延。
5.有机阻燃剂:有机阻燃剂主要包括含磷阻燃剂、含氮阻燃剂、含硅阻燃剂等。
这些阻燃剂通过阻碍燃烧链反应,减缓材
料的燃烧速度,具有良好的阻燃效果。
阻燃剂归纳
阻燃剂归纳一.分类及作用机理1.卤系根据燃烧的链反应理论,维持燃烧所需的是自由基。
阻燃剂可作用于气相燃烧区,捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。
如含卤阻燃剂,它的蒸发温度和聚合物分解温度相近,当聚合物受热分解时,阻燃剂也同时挥发出来。
此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区,卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,最终使燃烧反应速度下降直至终止。
一般与三氧化二锑并用。
2.磷系在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层,隔绝氧气,具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用,从而达到阻燃目的。
如有机阻磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联状固体物质或碳化层。
碳化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解,另一方面能阻止其内部的热分解产生物进入气相参与燃烧过程。
3.氮系受热时分解出不燃气体,将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。
同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用,阻止燃烧的继续进行,达到阻燃的作用。
4.Sb2O3 反应放出H2O并生成熔点较低、能够气化的卤化锑,起稀释可燃性气体的作用。
同时他的相对密度较大,覆盖于高分子材料表面隔绝空气,能促进炭化反应,降低燃烧系统的温度,能捕捉燃烧过程中气相里游离的HO.和H.,从而抑制燃烧。
实际上三氧化二锑是普遍使用的阻燃剂协效剂,与卤素化物之比以3:1最佳。
5.金属氢氧化物在高温条件下,发生了强烈的吸热反应,吸收燃烧放出的部分热量,降低可燃物表面的温度,有效地抑制可燃性气体的生成,阻止燃烧的蔓延。
通过提高聚合物的热容,使其在达到热分解温度前吸收更多的热量,从而提高其阻燃性能。
这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性,提高其自身的阻燃能力。
6.硼系产生液相中间物,该中间物可湿润可燃物表面,从而成为隔热和隔氧的屏障。
硼酸锌具有阻燃、抑烟、成炭和防止熔滴生成等多种功能。
阻燃剂的分类
阻燃剂的分类阻燃剂是一种能够降低或阻止材料燃烧的物质。
根据其化学性质和作用机制的不同,阻燃剂可以分为几个主要的分类。
1. 水合物阻燃剂水合物阻燃剂是指在材料中引入一定量的水合物,通过吸热蒸发的方式来抑制燃烧。
水合物阻燃剂主要包括氢氧化铝、氢氧化镁等。
这些水合物在高温下分解释放出水分,从而吸收大量热量,降低材料的燃烧温度,延缓火势蔓延。
2. 氮磷阻燃剂氮磷阻燃剂是指含有氮元素和磷元素的化合物,通过生成惰性气体和形成炭化层来抑制燃烧。
氮磷阻燃剂可以分为有机氮磷阻燃剂和无机氮磷阻燃剂两大类。
有机氮磷阻燃剂主要包括氰酸酯、三聚氰胺磷酸盐等,而无机氮磷阻燃剂主要包括氮磷酸铵、氮磷酸铵铵盐等。
这些阻燃剂在高温下分解生成惰性气体,形成炭化层覆盖在材料表面,从而隔绝氧气,防止燃烧的继续进行。
3. 溴系阻燃剂溴系阻燃剂是指含有溴元素的化合物,通过阻止自由基链反应来抑制燃烧。
溴系阻燃剂主要包括溴化物、溴代聚苯醚等。
这些阻燃剂在高温下分解生成溴自由基,通过与燃烧过程中产生的自由基反应,抑制燃烧链反应的进行,从而达到阻燃的目的。
4. 磷氮阻燃剂磷氮阻燃剂是指含有磷元素和氮元素的化合物,通过生成磷氮炭层来抑制燃烧。
磷氮阻燃剂主要包括磷氮酸酯、磷氮酸铵等。
这些阻燃剂在高温下分解生成磷氮炭层,覆盖在材料表面,形成物理屏障,阻止燃烧的进行。
5. 硅系阻燃剂硅系阻燃剂是指含有硅元素的化合物,通过形成硅化层来抑制燃烧。
硅系阻燃剂主要包括硅酸盐、硅酸铝等。
这些阻燃剂在高温下分解生成硅化层,覆盖在材料表面,起到隔热和隔氧的作用,从而减缓燃烧速度。
6. 氯系阻燃剂氯系阻燃剂是指含有氯元素的化合物,通过生成惰性气体和减慢燃烧速度来抑制燃烧。
氯系阻燃剂主要包括氯化铝、氯化锌等。
这些阻燃剂在高温下分解生成氯化氢等惰性气体,从而稀释燃烧气体,减缓燃烧速度。
7. 碳氮阻燃剂碳氮阻燃剂是指含有碳元素和氮元素的化合物,通过生成炭化层和惰性气体来抑制燃烧。
阻燃剂的分类应用
阻燃剂的分类应用一.概述阻燃剂又称难燃剂,耐火剂或防火剂。
赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂。
依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂。
添加型阻燃剂直接与树脂或胶料混配,加工方便,适应面广,系阻燃剂的主体;反应型阻燃剂常作为单体键合到聚合物链中,对制品性能影响小且阻燃效果持久。
根据组成,添加型阻燃剂主要包括无机阻燃剂、卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)、磷系阻燃剂(赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等)和氮系阻燃剂等。
反应型阻燃剂多为含反应性官能团的有机卤和有机磷的单体。
此外,具有抑烟作用的钼化合物、锡化合物和铁化合物等亦属阻燃剂的范畴。
主要适用于有阻燃需求的塑料,延迟或防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧,使其点燃时间增长,点燃自熄,难以点燃。
一般如PP、PA、PE、PS、ABS、EVA及PET、PBT等易燃的高分子塑料在特殊用途中都需要添加阻燃剂。
阻燃剂目前主要有有机和无机,卤素和非卤。
有机是以溴系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂,无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝,硅系等阻燃体系。
一般来讲有机阻燃具有很好的亲和力在塑料中,溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据绝对优势,虽然在环保问题上“非议”多端但一直难以有其他阻燃剂体系取代。
在非卤素阻燃剂中红磷是一种较好的阻燃剂,具有添加量少、阻燃效率高、低烟、低毒、用途广泛等优点。
红磷与氢氧化铝、膨胀性石墨等无机阻燃剂复配使用,制成复合型磷/镁、磷/铝、磷/石墨等非卤阻燃剂,可使用阻燃剂量大幅降低,从而改善塑料制品的加工性能和物理机械性能。
但普通红磷在空气中易氧化、吸湿,容易引起粉尘爆炸,运输困难,与高分子材料相溶性差等缺陷,应用范围受到了限制。
为弥补这方面不足,以扩大红磷应用范围,我们采用了国外先进的微胶囊包覆工艺,使之成为微胶囊化红磷。
微胶囊化红磷除克服了红磷固有的弊端外,并具有高效、低烟,在加工中不产生有毒气体,其分散性、物理、机械性能、热稳定性及阻燃性能均有提高和改善。
阻燃剂
阻燃高分子材料常用的阻燃剂多数是含磷,溴,氮,锑,铝的化合物。
阻燃剂之间具有一定的协同作用,如含卤素化合物的阻燃剂,一般都和锑或锌的氧化物配合使用,使其燃烧时生成卤化锑或卤化锌,以达到最佳阻燃效果。
阻燃剂的分类:添加型阻燃剂:磷酸酯类,卤代类,氧化锑,氧化锌,氢氧化铝等。
使用时将它们参混与树脂之中,只是物理混合,所以分散剂在聚合物中分散越好,阻燃效果也就越好。
为了提高阻燃剂的分散性和相容性,一要求细度越细越好,二要对其表面通过活性处理,使它和树脂结合力提高。
反应型阻燃剂:指其参与了聚合物的反应,阻燃阻燃剂已经成为树脂中的一部分。
包括卤代酸酐和含磷多元醇等。
阻燃机理:1.凝聚相阻燃机理:高温下阻燃剂在聚合物表面形成凝聚相,隔绝空气,阻止热传递,降低可燃性气体释放量,从而达到阻燃。
形成凝聚相隔离膜的方法有两种:一是阻燃剂在燃烧温度下分解成不挥发的玻璃状物质包裹在聚合物表面。
二是利用阻燃剂的热降解产物促进聚合物表面迅速脱水碳化,形成碳化层,利用单质碳不产生火焰的蒸发燃烧和分解燃烧,达到阻燃的目的。
2.自由基阻燃机理:在聚合物燃烧的过程中,大量生成的自由基促进气相燃烧反应,如能设法捕获并消灭这些游离基,切断自由基连锁反应,即可控制燃烧,进而达到阻燃目的。
3.冷却机理:阻燃剂反生吸热脱水,相变,分解或其它吸热反应,降低聚合物表面和燃烧区域的温度,防止热降解,进而减少了可燃性气体的挥发量,破坏聚合物的燃烧条件达到阻燃目的。
氢氧化铝,氢氧化镁及硼类无极阻燃剂颇具代表。
4.协同作用机理:将现有的阻燃剂进行复配,使各种作用机理共同发生作用,达到降低阻燃剂用量并起到更好的阻燃效果。
如将氧化锑与有机卤化物阻燃剂协同使用,可构成一种非常有效的阻燃体系,作用于燃烧的可燃物时,使有机卤化物放出氢卤酸或卤素,再与氧化锑反应生成三卤化锑,这些锑化物具有阻燃作用。
SbX3阻燃作用很大,能够形成一种惰性气体,使炭层覆盖生成;高温下SbX3挥发进入火焰中,分解成各种锑化物和卤素游离素,它们改变了火焰的化学性质,消耗了火焰能量,从而达到阻燃目的。
阻燃剂的分类及应用
阻燃技术发展简介
• 阻燃技术最早历史记录
– 在公元前83年,古希腊人在围攻战中采用矾溶液处理木质碉堡,提高木质 碉堡的阻燃性能
• 第一个阻燃纤维与利
– (英国与利551)1735年Wyld以矾液、硼砂及硫酸亚铁处理木材和纺织品
• 幕布阻燃处理
– 1820年盖·吕萨克叐法国国王路易十八的委托,研究剧院窗帘的阻燃方法, 他収现磷酸铵、氯化铵和硼砂的混合物对亚麻和黄麻的阻燃十分有效,并 成功地在巴黎剧院的幕布迚行了阻燃处理
阻燃剂的分类
• 根据元素种类分为
– 卤系、有机磷系及卤-磷系、氮系、硅系、铝-镁系、钼系等
• 按阻燃作用分为
– 膨胀型阻燃剂、成炭阻燃剂等。
• 按化学结构分为
– 无机阻燃剂、有机阻燃剂、高分子阻燃剂等。
• 按阻燃剂与被阻燃材料的关系可分为
– 添加型阻燃剂和反应型阻燃剂,反应型阻燃剂参与高聚物的化学反 应。
聚酰胺(PA66)
聚碳酸酯(PC)
24.3
24.9
聚偏氯乙烯(PVDC)
聚四氟乙烯(PTFE)
60.0
95.0
理想的阻燃剂
– 阻燃效率高,添加量少; – 无毒,无烟,对环境友好; – 热稳定性好,便于加工; – 对被阻燃物各项性能影响小,丌渗出,便于回收; – 使用方便,使用面广,还要价格便宜。
– 同时具有上面这些要求的阻燃剂几乎是丌存在的,只能是在满足基本
无机阻燃剂的分类及研究现状
无机阻燃剂的分类及研究现状
无机阻燃剂是用来降低和抑制燃烧的有机化合物的一类物质,其中包含了大量的活性
组件,能够阻止着火物质燃烧。
目前在国内外,无机阻燃剂的开发和研究发展已经取得了
很大的进展,并获得了很大的应用前景,已成为现代重要的助燃剂分类方式。
主要有以下几类无机阻燃剂:
(1)磷酸盐阻燃剂:以磷酸酐和磷酸盐等酸性物质为主要成分,一般生产的无机阻
燃剂,兼典型的火灾终止剂之一,可以有效地抑制可燃材料的燃烧,它的阻燃性能取决于
添加剂的比例。
(2)氧化物阻燃剂:以硅酸钙、硼酸钠、硫酸钠、铝、硅、石膏等氧化物组成,有
效地抑制可燃材料的燃烧。
(3)非离子型阻燃剂:以碳酸钙羧脲、碳酸氢钠和碳酸氢钙为主要成分,其通过释
放大量的热大分子结形成膜覆盖表面,有效地降低着火材料的热量,并阻止气体的流动。
(4)阻燃涂料:是一种修复既有火灾或让新的火灾可以及时被控制的工艺处理方式,主要包括无机溶解性阻燃涂料和有机溶解性阻燃涂料。
目前,无机阻燃剂的研究热度也不断上升,已成为当前研究的热点,主要集中在发展
新型的结构、改善阻燃剂的阻燃性能、提高燃烧终止能力和含量的应用等方面的研究,同时,在市场上也受到了广泛的应用,包括建筑材料、塑料、汽车装饰布料、电线电缆、乳胶、涂料等,无机阻燃剂的使用也越来越多。
阻燃材料分类介绍
阻燃材料分类介绍阻燃材料是一类具有阻止火焰蔓延、减少火灾危害的特性的材料。
根据其组成和使用方式的不同,阻燃材料可以分为以下几类。
一、无机阻燃材料无机阻燃材料是指由无机物质组成的阻燃材料,常见的有氧化铝、氢氧化铝、硼酸盐等。
无机阻燃材料具有良好的阻燃性能和耐高温性,广泛应用于建筑材料、电子元器件等领域。
1. 氧化铝:氧化铝具有较高的熔点和热稳定性,能够阻止火焰蔓延。
它常用于塑料、橡胶等材料的阻燃改性,能够显著提高其阻燃性能。
2. 氢氧化铝:氢氧化铝是一种常用的阻燃剂,它能够与燃烧时产生的热量反应,吸收热量并释放水蒸气,从而达到阻止火焰蔓延的效果。
3. 硼酸盐:硼酸盐具有较高的阻燃效果,能够吸收燃烧时产生的热量,形成熔融盐,阻止火焰扩散。
二、有机阻燃材料有机阻燃材料是指由有机化合物组成的阻燃材料,常见的有溴系阻燃剂、磷系阻燃剂等。
有机阻燃材料具有良好的可加工性和阻燃性能,广泛应用于塑料、橡胶等领域。
1. 溴系阻燃剂:溴系阻燃剂是一类常见的有机阻燃材料,能够与燃烧时产生的自由基反应,形成稳定的溴离子,抑制火焰的蔓延。
溴系阻燃剂在塑料制品、电线电缆等领域有广泛应用。
2. 磷系阻燃剂:磷系阻燃剂是另一类常见的有机阻燃材料,能够在高温下产生磷酸盐,形成保护层,减缓火焰的蔓延速度。
磷系阻燃剂在电子元器件、建筑材料等领域得到广泛应用。
三、复合阻燃材料复合阻燃材料是指由多种阻燃剂组成的材料,通过不同阻燃剂之间的协同作用,提高阻燃性能。
常见的复合阻燃材料有铝镁与磷酸铵相结合的复合阻燃材料,针对不同材料、场合的需求,可以进行个性化设计和调整。
综上所述,阻燃材料根据其组成和使用方式的不同可以分为无机阻燃材料、有机阻燃材料以及复合阻燃材料。
这些阻燃材料在工业生产、建筑材料等领域发挥着重要作用,有效地减少了火灾事故的发生,保障了人们的生命和财产安全。
阻燃剂及其阻燃机理的研究现状
阻燃剂及其阻燃机理的研究现状一、本文概述阻燃剂是一种广泛应用于各类材料中的化学助剂,旨在提高材料的阻燃性能,降低火灾风险。
随着全球对安全问题的日益关注,阻燃剂的研究和应用日益受到人们的重视。
阻燃剂的研究现状反映了人类对材料科学、化学以及火灾科学的深入理解和应用。
本文旨在全面概述阻燃剂及其阻燃机理的研究现状,分析阻燃剂的主要类型、应用领域以及阻燃机理的最新研究进展,以期为未来阻燃剂的发展提供理论支持和实践指导。
本文首先将对阻燃剂的定义、分类及其在各领域的应用进行简要介绍,以明确阻燃剂的重要性和应用范围。
然后,重点阐述阻燃剂的阻燃机理,包括阻燃剂在材料燃烧过程中的作用方式、阻燃效果的评估方法以及阻燃机理的最新研究进展。
在此基础上,对阻燃剂的研究现状进行深入分析,探讨阻燃剂的发展趋势和存在的问题,提出相应的解决策略和建议。
对阻燃剂的未来发展方向进行展望,以期推动阻燃剂技术的不断创新和应用拓展。
通过本文的阐述,我们期望能够为读者提供一个全面、深入的阻燃剂及其阻燃机理的研究现状概览,为阻燃剂的研究、开发和应用提供有益的参考和启示。
二、阻燃剂分类及其特点阻燃剂按照其作用方式和化学结构可以分为多种类型,每一种都有其独特的特点和应用领域。
卤系阻燃剂:卤系阻燃剂是最早被广泛应用的阻燃剂之一,主要包括溴系和氯系阻燃剂。
它们主要通过捕捉自由基、生成不燃或难燃的卤代烃气体来发挥阻燃作用。
卤系阻燃剂具有阻燃效果好、添加量小、不影响材料物理性能等优点,但也存在烟雾大、释放有毒气体等缺点。
磷系阻燃剂:磷系阻燃剂主要包括无机磷阻燃剂和有机磷阻燃剂。
它们主要通过凝聚相阻燃和气相阻燃两种方式发挥作用。
磷系阻燃剂具有低烟、低毒、耐水洗等优点,因此在许多领域得到广泛应用。
氮系阻燃剂:氮系阻燃剂主要包括三聚氰胺、双氰胺等。
它们主要通过在燃烧过程中释放氨气、氮气等不燃气体来稀释可燃气体,从而起到阻燃作用。
氮系阻燃剂具有无卤、无磷、环保等优点,但在某些应用中阻燃效果可能略逊于卤系和磷系阻燃剂。
不同类型阻燃剂国际代号
不同类型阻燃剂国际代号摘要:一、阻燃剂概述1.阻燃剂的定义2.阻燃剂的作用3.阻燃剂的分类二、不同类型阻燃剂的国际代号1.卤系阻燃剂a.氯化石蜡b.溴化石蜡c.磷系阻燃剂d.氮系阻燃剂e.无机阻燃剂三、各类阻燃剂的特点与应用1.卤系阻燃剂a.优点b.缺点c.应用领域2.磷系阻燃剂a.优点b.缺点c.应用领域3.氮系阻燃剂a.优点b.缺点c.应用领域4.无机阻燃剂a.优点b.缺点c.应用领域正文:阻燃剂是一种能够提高材料难燃性的化学添加剂。
阻燃剂的作用是在材料燃烧时抑制火焰的蔓延,降低燃烧速度,从而保护材料和生命安全。
根据阻燃剂的化学结构和作用原理,阻燃剂可以分为卤系、磷系、氮系、无机阻燃剂等不同类型。
1.卤系阻燃剂卤系阻燃剂主要包括氯化石蜡、溴化石蜡等。
它们通过释放卤素来抑制燃烧过程中的自由基反应,从而起到阻燃作用。
卤系阻燃剂具有较好的热稳定性和较高的阻燃效率,广泛应用于聚合物、橡胶、涂料等领域。
然而,卤系阻燃剂在使用过程中可能产生有毒气体,对环境和人体健康造成一定影响。
2.磷系阻燃剂磷系阻燃剂主要包括磷酸盐、磷酸酯等。
它们通过形成保护膜,降低材料表面的可燃性,同时捕获燃烧过程中的自由基,起到阻燃作用。
磷系阻燃剂具有环保、低毒的特点,广泛应用于聚氨酯、聚烯烃、合成橡胶等领域。
但磷系阻燃剂的阻燃效率相对较低,且可能影响材料性能。
3.氮系阻燃剂氮系阻燃剂主要包括三聚氰胺、脲等。
它们通过吸热分解产生氮气,稀释燃烧过程中的氧气,从而抑制火焰蔓延。
氮系阻燃剂具有环保、低毒、高效的特点,适用于聚合物、橡胶、涂料等领域。
但氮系阻燃剂的稳定性相对较差,容易在高温下分解。
4.无机阻燃剂无机阻燃剂主要包括氢氧化铝、氢氧化镁等。
它们通过吸热、稀释、隔离等作用,降低材料的燃烧性能。
无机阻燃剂具有热稳定性好、环保、低毒的特点,广泛应用于建筑材料、聚合物、橡胶等领域。
但无机阻燃剂的添加量较大,可能影响材料的性能。
总之,不同类型的阻燃剂具有各自的特点和优缺点。
阻燃剂的分类和阻燃剂用途
阻燃剂的分类和阻燃剂用途阻燃剂,又称难燃剂,耐火剂或防火剂:赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂;依应用方式分为添加型阻燃剂和反应型阻燃剂.阻燃剂防火液,无毒、无腐蚀剂、防火效果好、价格低廉、使用方便.阻燃剂的分类:阻燃聚丙烯①卤-锑体系,即气相阻燃机理.常用的卤系阻燃剂是十溴二苯醚、六溴环十二烷、八溴醚、四溴双酚A等,加上阻燃协效剂,具有添加量少,阻燃效果好的特点.但卤素类阻燃剂一直受到绿色环保组织的非难,以至在有些国家受到制约,被明令禁止使用.然而美国、日本等国家仍允许使用,那么作为发展中国家的中国,卤系阻燃剂的寿命至少还有10年以上.②用含溴烷基磷酸酯来处理PP.这类阻燃剂兼有PBr协同效应,使阻燃效果显着,同时还能改善PP的流变性及加工性能,对PP的物理机械性能影响也小.③近十年来在PP阻燃技术上,以意大利都灵大学教授Camino首创的膨胀型阻燃剂发挥了巨大的作用,这类PN系阻燃剂具有高效、热和光稳定性高、低毒、低烟、低腐蚀,对加工和机械性能影响小,不会引起环境污染.在PP中只要添加2530份即可达到UL94V0级.国内刚有膨胀型阻燃剂产品的生产报道.④丙烯酸五溴苄酯与三元乙丙橡胶的接枝共聚物阻燃的聚丙烯.这类阻燃处理的PP具有很高的抗冲击强度,在某些场合可用作工程塑料.⑤无机填充料阻燃聚丙烯所谓的无机填充料即指氢氧化铝和氢氧化镁,它们具有阻燃、抑烟的作用.但要达到预期的效果,微粒化及表面处理是关键技术,应用于不同塑料.要慎重选择匹配的表面活性剂,使其与塑料相容性好,并在塑料中得以均匀的分散,又不致太大地影响塑料的机械性能.由于ATH和氢氧化镁能在不同的温度范围内起到阻燃抑烟作用,因此二者的复配使用可以使塑料在较宽的温度范围内发挥持续阻燃效果.这里要强调的是,在用氢氧化镁处理PP时,为达到更好的阻燃效果及合适的机械性能,在添加氢氧化镁混炼工艺中,宜采用二步加料方式,这样会得到比一次加料更好的结果.2.2 阻燃聚乙烯①一般来讲,适用于PP的阻燃剂都可用于PE处理技术中,但由于两者结构上的差异,热稳定性和裂解温度的不同,某些芳香族溴系阻燃剂如十溴二苯醚在PE特别是在LDPE上的应用效果会更好一些.②这里还要指出,氯系阻燃剂如氯化石蜡、敌克隆美国西方石油化工公司产品商品名在某些场合中应用效果会更好.比如敌克隆在电缆用PE绝缘层中的应用,使PE有极佳的耐电压性能和阻燃效果.有的文献报道氯系阻燃剂与溴系阻燃剂联用时,会产生某种协效作用,尽管不明显,但比它们单独使用阻燃效果要好.2.3 阻燃聚氯乙稀在PVC中添加大量增塑剂,使之成为软PVC时,对它的阻燃处理就很有必要.这里需强调的是,除了阻燃剂以外,抑烟也是PVC迫切需要解决的问题.①选用阻燃增塑剂———芳基磷酸酯、芳基烷基磷酸酯这里要慎重选用阻燃增塑剂,避免在增加阻燃性能的同时恶化了塑料的其它性能,特别要注意材料的低温柔顺性.②抑烟剂传统的抑烟剂有三氧化钼、氢氧化镁、八钼酸铵、硼酸锌、二茂铁等物.添加钼系抑烟剂一般量在2%3%之间,可降低30%80%的生烟量,如与ATH、氢氧化镁或碳酸钙复合使用会有更好的效果.2.4 阻燃聚苯乙烯和高抗冲聚苯乙烯①对于挤出PS泡沫来讲,使用普通的六溴环十二烷HBCD即可达到阻燃目的.这种处理不必使用阻燃协效剂,因为起不到协效作用,反而由于它的存在会使体系燃烧时产生熔滴.②对于常用的普通聚苯乙烯阻燃,要求使用热稳定性能好的HBCD,PS的加工温度在180℃210℃左右,在此加工温度下,普通的HBCD会产生不稳定,易分解.因此,要求使用耐高温的HBCD它耐温达230℃240℃.③高抗冲聚苯乙烯阻燃技术更难,由于它要用于电子、电器元件,阻燃级别要求更高,需达到UL94V0级.如果使用溴系阻燃剂就可达到这种要求,但要注意材料的耐光性、热变形温度、抗冲强度、阻燃剂有否渗出等各方面因素是否受到影响.常用的溴系阻燃剂有十溴二苯醚、溴化环氧树脂BER、耐高温HBCD等.2.5 阻燃ABS①处理ABS阻燃时一定要考虑冲击强度是否下降、热变形温度、熔体流动指数和光稳定性是否受到影响.常用的有十溴二苯醚、溴化环氧树脂BER、四溴双酚A等.一些新开发的溴化环氧树脂BER能保持ABS原有的热稳定性、热老化性、加工性、光稳定性以及阻燃剂本身不渗出等特点.②这里为保证ABS原有的抗冲击强度、光泽性以及透明度,可使用胶体五氧化二锑为阻燃协效剂.③GE公司开发的阻燃硅树脂SFR100和SFR1000能有效地应用于聚烯烃阻燃处理中,当它们与硬脂酸镁或ATH、APP以及季戊四醇联用时,不仅能促进炭层的形成,以阻止烟的产生和阻挡火焰的蔓延,还能改善聚烯烃表面的光滑性.尤其与硬脂酸镁合用时可提高阻燃体系的抗冲击强度,所以硅树脂在ABS、HIPS的阻燃处理技术中是一种很好的阻燃剂,可惜价格太贵,非特殊用途,一般很少有人问津.但我国四川晨光化工研究院小批量生产的硅树脂阻燃剂与美国GE公司SFR1000性能相近,不妨可以一试.2.6 阻燃聚酰胺①对阻燃PA来讲,一般要求达到UL94V0级,主要用添加型阻燃剂,比如十溴二苯醚、溴化聚苯乙烯BPS、溴化环氧树脂BER等.选择阻燃剂时,一定要考虑阻燃剂要不易从PA中渗出,不要导致体系耐光性和材料抗冲击强度下降.②为改善添加型阻燃剂的某些缺点,已经合成一些新的含活性官能团的氧化膦单体,比如三芳基氧化膦TPO,与尼龙66盐及己二胺共聚可制得主链含TPO的尼龙66共聚物.这类阻燃PA是在凝聚相及气相中均可发挥阻燃效能,由于阻燃元素成为阻燃PA中的一部分,因此它具有持久的阻燃性.③另外MCA三聚氰胺氰尿酸盐作为添加型阻燃剂与红磷复配在PA阻燃处理中也被经常使用,也能获得较理想的阻燃效果.2.7 阻燃聚碳酸酯PC本身有一定阻燃性能,可达到UL94V2级,但要获得V0级水平则需要作阻燃处理.①一般来讲,作为PC的添加型阻燃剂有含溴芳基磷酸酯、四溴双酚A、十溴二苯醚、聚二溴苯醚等,其中含BrP阻燃剂会更有效.这里需要指出,由于三氧化二锑是PC的解聚催化剂,因此绝对不能使用三氧化二锑来作为含溴阻燃剂的协效剂.②与阻燃ABS一样,利用含活性官能团的氧化膦单体比如TPO去制备含磷阻燃共聚PC.③利用PC本身特性制备的PC/PBT、PC/ABS、PC/PET塑料合金的阻燃处理,一般都是利用添加型阻燃剂.PC/PBT溴代聚苯乙烯BPS、含溴芳基磷酸酯等.PC/ABS三苯基磷酸酯TPP、三甲基磷酸酯TCP、间苯二酚双磷酸酯RDP以及含溴芳基磷酸酯等.PC/PETTPP、RDP等.2.8 阻燃PBT和PET线性聚酯PBT和PET是两种重要的工程塑料,广泛应用于电子、仪表及汽车工业中,它的阻燃制品被使用在阻燃性要求较高的部件中.它们的阻燃处理如下:①添加溴系阻燃剂常用的有十溴二苯醚、溴代聚苯乙烯BPS、溴化环氧树脂BER、双三溴苯氧基乙烷等.举例来讲:添加10%15%的溴素阻燃剂,3%5%的三氧化二锑可使含30%玻纤的PBT达到UL94V0级别,氧指数可达27%29%.使用添加型阻燃剂必须要注意在PBT和PET中的分散性,易渗出性,以及对聚酯的光泽、机械强度的影响.②添加含溴磷酸酯常用的是三二溴苯基磷酸酯TDBPPE,由于同一分子中含有Br、P元素,因此具有卤磷协同效应,在PBT及PET中阻燃效率甚高.这里要注意的是在阻燃处理中常添加三氧化二锑来协效,如果作氧指数测试,那么极限氧指数会有增加,但在富氧的测试环境中,Sb与P似乎会有一种互相对抗的作用,因此,用UL94垂直燃烧法来评价体系的难燃性能是最合适的.③阻燃PET用作阻燃纤维和织物通常有两种方法:其一是用六溴环十二烷对PET织物作阻燃后处理.这种织物可作窗帘、幕布、包墙布等室内装饰用布.由于是后整理方法处理,阻燃剂易渗出,织物手感和阻燃耐久性会逊色一些.其二是用共聚阻燃改性,这些反应型阻燃单体主要是含溴芳香族化合物、含芳基氧化膦化合物、含溴代芳香基氧化膦化合物等.由于是阻燃元素成为齐聚物分子中心的一部分,所以具有阻燃效果长久、手感好、耐光等优点,是当今我国PET阻燃纤维和织物的主要阻燃方法.2.9 阻燃不饱和聚酯不饱和聚酯是非常重要的热固性树脂,主要用于玻璃钢制品中,以前化工部专门有文件要求所有的玻璃钢设备一定要有阻燃性能,作了强制命令.这种材料的阻燃处理,一般有两种方法:①反应型阻燃剂———利用含阻燃元素的原料合成不饱和聚酯.一般都是含卤素的二元酸、酐、醇以及环氧化合物.如:含溴的多元醇、四溴邻苯二甲酸酐TBPA、四溴双酚ATBBPA、四氯双酚ATCBPA、环氧氯丙烷等.最近有人研究利用含磷化合物通过酯交换反应而进入不饱和聚酯,利用XP协同效应增加阻燃性能.②添加型阻燃剂———最好选择加入几种具有协同效应的阻燃剂以及抑烟剂等,使阻燃、抑烟性能发挥得更加出色.这些阻燃剂有:ATH、微胶囊红磷、硼酸锌、三聚氰胺、卤代磷膦酸酯以及它们之间的协同使用.2.10 阻燃PU泡沫塑料PU泡沫用途非常广泛,涉及国民经济各个领域,由于它的结构特殊,即氧气涉及率极高,因此,它的阻燃处理尤为重要.那么,如从它的结构中进行改性最好,一般可在PU链中引入异氰尿酸酯结构,以提高体系炭化倾向来降低其可燃性.但该方法应用有限,常用的还是添加型或反应型阻燃剂.①添加型阻燃剂———一般为液态的含卤磷酸酯和膦酸酯.而固态的阻燃剂有:三聚氰胺、红磷、硼酸锌、氯化石蜡、ATH、TBC等.不管哪种阻燃剂都要求与PU中各组分相容性要好,不会产生“烧芯”现象.②反应型阻燃剂———主要是各种液态及固态的含磷或含卤多元醇.2.11 阻燃环氧树脂环氧树脂也是热固性树脂中一大品种5,它在涂料、土木建筑、电子、胶粘剂、航空事业等已广泛应用.但它的易燃性及离火持续自燃使它们的应用必须在阻燃处理之后.针对它的燃烧特点,选用含卤阻燃剂比较适宜.含卤阻燃剂是在燃烧过程中产生高活性自由基捕获剂,能有效地在气相中阻止燃烧.目前国内已有阻燃剂级别的高分子量环氧树脂生产,其也将是一个应用前景良好的反应型阻燃剂.一般来讲,阻燃环氧树脂的制备是用含磷、含溴的阻燃剂原料来合成.其中在环氧树脂骨架结构中引入含磷元素可提高树脂的热稳定性和阻燃性.一般原料有磷酸酯、四溴双酚A等.。
常见阻燃剂的分类
常见阻燃剂的分类
我们常见的阻燃剂的作用是指要适用于有阻燃需求的塑料,延迟或防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧。
使其点燃时间增长,点燃自熄 难以点燃。
阻燃剂又称难燃剂,耐火剂或防火剂,根据组成的不同,阻燃剂分为:无机阻燃剂,卤系阻燃剂(有机氯化物和有机溴化物)、磷系阻燃剂(赤磷、磷酸酯及卤代磷酸酯等)和氮系阻燃剂等。
1、我公司生产的无机阻燃剂包括以下几种:氢氧化镁阻燃剂、无机复合阻燃剂、无卤环保阻燃剂、氮磷系膨胀阻燃剂、三氧化二锑阻燃剂、硼酸锌阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、
2、木材纸张织物阻燃剂主要包括下列几种:高效木材阻燃剂(ZR-AN型)、液体阻燃剂、水溶性阻燃剂、木材阻燃剂、木材阻燃防腐处理、木材阻燃剂防腐剂、纸张阻燃剂、织物阻燃剂。
3、专用阻燃剂,主要有记下几种类别:挤塑板专用阻燃剂、无纺布涂布专用阻燃剂、地毯专用阻燃剂、粘合剂专用阻燃剂、ZX-83Y型橡胶专用阻燃剂、玻璃钢专用阻燃剂、不饱和树脂专用阻燃剂、PVC/NBR专用阻燃剂、EPDM专用阻燃消烟剂、PP PE阻燃剂PBT PET 聚酯材料阻燃剂、PU保温板阻燃剂、ABS专用阻燃剂、PA专用阻燃剂、PVC专用阻燃剂
4、溴系阻燃剂,主要包括下列产品:溴系广谱高效阻燃剂、热稳定型六溴环十二烷(HBCD)、挤塑板阻燃剂、XPS阻燃剂。
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阻燃剂。
阻燃剂分类介绍
阻燃剂分类介绍以树脂和橡胶为基体的复合材料含有大量的有机化合物,具有一定的可燃性。
阻燃剂是一类能阻止聚合物材料引燃或抑制火焰传插的添加剂。
最常用的和最重要的是阻燃剂是磷、澳、氯、铢和铝的化合物。
阻燃剂根据使用方法可分为添加型和反应型两大类。
添加型阻燃剂主要包括磷酸酯、卤代烧及氧化锤等,它们是在复合材料加工过程中掺合于复合材料里而,使用方便,适应而大但对复合材料的性能有影响。
反应型阻燃剂是在聚合物制备过程中作为一种单体原料加入聚合体系,使之通过化学反应复合到聚合物分子链上,因此对复合材料的性能影响较小,且阻燃性持久。
反应型阻燃剂主要包括含磷多元醇及卤代酸肝等。
用于复合材料的阻燃剂应具备以下性能:①阻燃效率髙,能赋予复合材料良好的自熄性或难燃性:②具有良好的互容性,能与复合材料很好的相容且易分散;③具有适宜的分解温度,即在复合材料的加工温度下不分解,但是在复合材料受热分解时又能急速分解以发挥阻燃的效果;④无毒或低毒、无臭、不污染,在阻燃过程中不产生有毒气体:⑤与复合材料并用时,不降低复合材料的力学性能、电性能、耐候性及热变形温度等:⑥耐久性好,能长期保留在复合材料的制品中,发挥其阻燃作用:⑦来源广泛价格低廉。
(1)澳系阻燃剂含澳阻燃剂包括脂肪族、脂环族、芳香族及芳香-脂肪族的含浪化合物,这类阻燃剂阻燃效率高,其阻燃效果是氯阻燃剂的两倍,相对用量少,对复合材料的力学性能几乎没有影响,并能显箸降低燃气中卤化氢的含量,而且该类阻燃剂与基体树脂互容性好,即使再苛刻的条件下也无喷岀现象。
(2)氯系阻燃剂氯系阻燃剂由于英便宜,目前仍是大量使用的阻燃剂。
氯含量最高的氯化石蜡是工业上重要的阻燃剂,由于热稳泄性差,仅适用于加工温度低于200a C的复合材料,氯化脂环烧和四氯邻苯二甲酸肝热稳定性较髙,常用作不饱和树脂的阻燃剂。
(3)磷系阻燃剂、有机磷化物是添加型阻燃剂该类阻燃剂燃烧时生成的偏磷酸可形成稳定的多聚体,覆盖于复合材料表而隔绝氧和可燃物,起到阻燃作用,英阻燃效果优于浪化物,要达到同样的阻燃效果,浪化物用量为磷化物的4〜7倍。
阻燃剂分类及各类典型介绍
阻燃剂分类及各类典型介绍一、目前常用的阻燃剂按不同的分类方法可以分成3大类,具体分类如下:二、各类典型的阻燃剂1、氯系阻燃剂近来,氯系阻燃剂已部分为溴系阻燃剂取代,氯系在整个阻燃剂的消耗量中有所下降。
A、氯化石蜡(C20H24Cl18~C24H29Cl21)含氯量50%的主要用作PVC塑料的辅助增塑剂;含氯量70%的主要用作阻燃剂。
B、氯化聚乙烯一类含氯35%-40%,另一类含氯68%,无毒。
可用于聚烯烃,ABS树脂等。
它本身是聚合材料,因此作为阻燃剂使用时和树脂体系相容性好,不影响塑料的物理机械性能,耐久性良好。
2、溴系阻燃剂A、四溴双酚A性质:灰白色粉末。
熔点180-184℃,沸点316℃(分解)。
用途:广泛用作反应型阻燃剂以制造含溴环氧树脂和含溴聚碳酸酯以及作为中间体合成其他复杂的阻燃剂,也作为添加型阻燃剂用于ABS、HIPS、不饱和聚酯、硬质聚氨酯泡沫塑料、胶黏剂以及涂料等。
既可作添加型阻燃剂,又可作为反应型阻燃剂。
关注艾邦高分子,回复“阻燃”查看更多文章B、十溴二苯醚性质:白色微细粉末,溶点为304-309℃,溴含量大约83.3%,几乎不溶于所有溶剂,5%热量失重时温度大于320℃,热稳定性好。
用途:添加型阻燃剂,用途广泛;可用于PE、PP、ABS树脂、环氧树脂、PBT树脂、硅橡胶、三元乙橡胶及PET、PA6等材料的阻燃剂。
其与Sb2O3并用阻燃效果更佳。
缺点是耐侯性差,容易黄变。
3、磷系阻燃剂磷系阻燃剂包括无机磷系阻燃剂和有机磷系阻燃剂。
A、无机磷系阻燃剂红磷、聚磷酸铵(APP)、磷酸铵盐、磷酸盐及聚磷酸盐等。
阻燃机理:燃烧时生成磷酸、偏磷酸、聚偏磷酸等,覆盖于树脂表面,可促进塑料表面炭化成炭膜;聚偏磷酸则呈黏稠状液态覆盖于塑料表面。
这种固态或液态膜能阻止自由基逸出,又能隔绝氧气。
磷系与氮系及金属氢氧化物等阻燃剂都有协同作用,并用可产生协同阻燃和消烟效果。
无机磷系阻燃剂的耐水性差,与聚烯烃的相容性差,致使制品的力学性能下降,所以在聚烯烃中用量少。
阻燃剂各种分类
阻燃剂各种分类阻燃科学技术是为了适应社会安全生产和生活的需要,预防火灾发生,保护人民生命财产而发展起来的一门科学。
阻燃剂是阻燃技术在实际生活中的应用,它是一种用于改善可燃易燃材料燃烧性能的特殊的化工助剂,广泛应用于各类装修材料的阻燃加工中。
经过阻燃剂加工后的材料,在受到外界火源攻击时,能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播,从而达到阻燃的作用。
根据不同的划分标准可将阻燃剂分为以下几类:1、按所含阻燃元素分按所含阻燃元素可将阻燃剂分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂等几类。
卤系阻燃剂在热解过程中,分解出捕获传递燃烧自由基的X?及HX,HX能稀释可燃物裂解时产生的可燃气体,隔断可燃气体与空气的接触。
磷系阻燃剂在燃烧过程中产生了磷酸酐或磷酸,促使可燃物脱水炭化,阻止或减少可燃气体产生。
磷酸酐在热解时还形成了类似玻璃状的熔融物覆盖在可燃物表面,促使其氧化生成二氧化碳,起到阻燃作用。
在氮系阻燃剂中,氮的化合物和可燃物作用,促进交链成炭,降低可燃物的分解温度,产生的不燃气体,起到稀释可燃气体的作用。
磷-卤系阻燃剂、磷-氮系阻燃剂主要是通过磷-卤、磷-氮协同效应作用达到阻燃目的,具有磷-卤、磷-氮的双重效应,阻燃效果比较好。
2、按组分的不同分按组分的不同可分无机盐类阻燃剂、有机阻燃剂和有机、无机混合阻燃剂三种。
无机阻燃剂是目前使用最多的一类阻燃剂,它的主要组分是无机物,应用产品主要有氢氧化铝、氢氧化镁、磷酸一铵、磷酸二铵、氯化铵、硼酸等。
有机阻燃剂的主要组分为有机物,主要的产品有卤系、磷酸酯、卤代磷酸酯等。
还有一部分有机阻燃剂用于纺织织物的耐久性阻燃整理,如六溴水散体、十溴-三氧化二锑阻燃体系,具有较好的耐洗涤的阻燃性能。
有机、无机混合阻燃剂是无机盐类阻燃剂的改良产品,主要用非水溶性的有机磷酸酯的水乳液,部分代替无机盐类阻燃剂。
在三大类阻燃剂中,无机阻燃剂具有无毒、无害、无烟、无卤的优点,广泛应用于各类领域,需求总量占阻燃剂需求总量一半以上,需求增长率有增长趋势。
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(2)隔热焦炭层
成炭对阻燃的作用
热分解时易形成炭的高聚物本身具有一定的阻燃作用 成炭率高的高聚物,其LOI较高
• 成炭率达40%~50%的高聚物,LOI可高亍30%。 • 而成炭率低的高聚物,其LOI丌超过20%
成炭阻燃作用机理
• (1)在热分解生成挥収物的反应,也生成炭;生成的炭越多,就会减少挥収物的产 生;可燃气体的量也就减少 • (2)炭的生成会影响下一步的热降解; – 它在聚合物表面形成黏的绝缘炭层时,此炭层就会使聚合物同火焰隔绝,从而 使迚一步的热降解发得困难。而炭的燃烧是一个困难的过程,并叏决亍炭层、 组分和形态。炭的本身LOI高达65%。
• 硼酸和水合硼酸盐都是低熔点的化合物,加热时形成玻璃状涂层.覆 盖于聚合物之上。 • 例如硼酸
• 当温度高于325℃时,产物软化形成玻璃状物质,加热到500℃ 时.呈多孔性物质。 • 阻燃剂在燃烧温度时可使材料表面脱水 炭化,形成一层多孔性隔热焦炭层。从而阻止热传导而起阻燃作用。 如经磷化物处理过的纤维素,当受热时.纤维素首先分解出磷酸。它 是一种有很好脱水作用的催化剂,与纤维素作用的结果.脱去水分留 下焦炭。当受强热时,磷酸聚合成聚磷酸。后者是一种更强有力的脱 水催化剂。
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阻燃剂的元素组成特征 目前已开发应用的聚合物阻燃剂,主要是
含第ⅤA族的N、P、As、Sb、Bi和第ⅦA族的Cl、
Br,以及Al、B、Zn、Sn、Mg、Ca等的化合物。 其中最常用和最有效的是含P、Cl、Br、Sb和Al 的化合物。
常用阻燃剂元素分布
常见阻燃剂
a. 卤系阻燃剂
b. 磷系阻燃剂 c. 氮系阻燃剂 d. 无机阻燃剂 e. 含硅阻燃剂 红磷阻燃母料
4.终止链锁反应机理(抑制效应)
阻燃剂的分解产物易与活性游离基作用,降低某些游离基的浓度, 使作为燃烧支柱的链锁反应不能顺利进行。聚合物燃烧时,—般分解 为烃,烃在高温下进一步氧化分解成HO·游离基,HO·的链锁反应使 得火焰燃烧持续下去。
由于在上述众多的游离基中,HO·游离基能量很高,反应速度很 大,所以燃烧速度取决于OH·的浓度大小。当含有卤阻燃剂存在 时.由于它在燃烧温度下分解产生卤化氢HX.而HX能捕获高能量的 OH·游离基,并生产X·和H2O,同时X·与聚合物分子反应生成HX, 又可用来捕获HO·,如此循环下去,即可将HO·促成的链锁反应切断, 这就终止了烃的燃烧.达到阻燃的目的。
无卤环保的硅系阻燃剂
阻燃剂应用
1、氯化石蜡
氯化石蜡包括含氯量50%和含氯量70%的两大类产品,含氯量 50%的主要用作PVC的辅助增塑剂,含氯量70%的则主要作为阻燃 剂使用。 含氯70%的氯化石蜡为白色粉末,化学稳定性好,价廉,用途广 泛,常和Sb2O3混合使用。可用于PE、PS、聚酯、合成橡胶的阻燃 剂。氯化石蜡的缺点是分解温度较低(120oC),在塑料成型时有 时会发生热分解,使制品着色切腐蚀金属模具。
阻燃技术发展简介
• 阻燃技术最早历史记录
– 在公元前83年,古希腊人在围攻战中采用矾溶液处理木质碉堡,提高木质 碉堡的阻燃性能
• 第一个阻燃纤维与利
– (英国与利551)1735年Wyld以矾液、硼砂及硫酸亚铁处理木材和纺织品
• 幕布阻燃处理
– 1820年盖·吕萨克叐法国国王路易十八的委托,研究剧院窗帘的阻燃方法, 他収现磷酸铵、氯化铵和硼砂的混合物对亚麻和黄麻的阻燃十分有效,并 成功地在巴黎剧院的幕布迚行了阻燃处理
仍是阻燃技术和研究的主流。
• 膨胀型防火涂料的研究
– 1938年,Tramm第一次提出膨胀型防火涂料的配方,它以磷酸二铵为催化剂, 以二氰二胺为膨胀収泡剂,以甲醛为碳化剂。
• 阻燃技术在军事上首次应用
– 第二次世界大战中,美国开収了以四羟甲基氯化磷为主的一系列纤维素的阻 燃整理剂。同时军队对阻燃、防水帆布帐篷的需要,促迚了氯化石蜡、氧化 锑和黏结剂的阻燃系统的収展。
腐蚀性的气体和烟尘,因此由其引起的 Nhomakorabea灾所造成的后果就更为 严重。正有鉴于此,聚合物材料阻燃技术的开发已引起世界各国
的高度重视。
聚合物燃烧反应
聚合物热分解产物的燃烧是按自由基链式反应进行的,其机
理与聚合物热氧降解类似,包括下述四步: (1)链引发
RH
(2)链增长
hv/Δ
R· H · +
R·+ O2 → RO2·
聚酰胺(PA1010)
软质聚氯乙烯(SPVC) 聚酰胺(PA6)
氧指数
25.5
26.0 26.4
聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)
聚乙烯(PE) 聚丙烯(PP) 聚苯乙烯(PS) 丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS) 环氧树脂(EP) 聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT) 聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET) 氯化聚醚(CP)
要求的前提下取得最佳的综合平衡。
7
聚合物燃烧
合成聚合物材料具有优良的性能,其应用范围越来越广,特
别是在建筑、交通、家具、电子电器及日用制品等行业被大量使
用,获得了显著的经济效益和社会效益,已逐步代替了传统材料。 但是,绝大多数常用合成聚合物材料在空气中是可燃或易燃的,
并且,与天然聚合物材料相比,在燃烧时会产生更多的有毒且具
聚酰胺(PA66)
聚碳酸酯(PC)
24.3
24.9
聚偏氯乙烯(PVDC)
聚四氟乙烯(PTFE)
60.0
95.0
理想的阻燃剂
– 阻燃效率高,添加量少; – 无毒,无烟,对环境友好; – 热稳定性好,便于加工; – 对被阻燃物各项性能影响小,丌渗出,便于回收; – 使用方便,使用面广,还要价格便宜。
– 同时具有上面这些要求的阻燃剂几乎是丌存在的,只能是在满足基本
阻燃剂的分类与应用
黄建江 冯婉芹
阻燃剂及其发展
阻燃剂又称难燃剂,耐火剂或防火 剂:赋予易燃聚合物难燃性的功能性助剂 。主要适用于有阻燃需求的塑料,延迟或 防止塑料尤其是高分子类塑料的燃烧。使 其点燃时间增长,点燃自熄,难以点燃。
• 反应型阻燃剂的出现
– 20世纪50年代美国Hooker公司研制出多种含卤、含磷反应型阻燃剂单体,它 们可应用亍一系列缩聚高分子化合物
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衡量阻燃性的指标
氧指数(OI)
氧指数定义为塑料试样在N2-O2混合气体中保持连续 燃烧所需的最低氧气体积分数。
[O 2 ] OI 100% [ N 2 ] [O 2 ]
3.冷却机理(吸热效应)
聚合物材料的固体表面的阻燃剂能在较低温度下熔化, 吸收潜热或发生吸热反应,大量消耗掉热量,从而阻止燃 烧继续进行。此类阻燃剂有氢氧化铝和氢氧化镁。 氢氧化铝即三水合氧化铝。当温度在200℃以内时, 水合分子与氧化铝结合非常紧密,不易释出,此时外部加 入的热量,由于聚合物本身的熔化而吸收消耗掉,氢氧化 铝仅作为填科存在于塑料内,当温度升高到大于250℃、 高聚物燃烧时,氢氧化铝发生分解,吸收大量热量,并产 生水汽化,亦需吸收热量,从而降低聚合物温度,减缓和 阻止燃烧。 氢氧化镁与氢氧化铝类似,在340℃左右开始吸热分 解反应。
• 阻燃理论研究
– 1913年,化学家珀金(Perkin)采用锡酸盐浸渍绒布,再用硫酸铵溶液处 理,获得较好的阻燃性能。它还对阻燃机理迚行了理论上的研究,开创了 阻燃技术新纪元,标志着近代新阻燃方法的开始。
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• 阻燃剂协同效应的収现:
– 1930年,人们収现氧化锑—氯化石蜡协效阻燃体系,并将其在高分子材料中 广泛应用,卤-锑协效作用的収现被誉为近代阻燃技术的一个里程碑,至今
其机理认为:它与卤化物放出的卤化氢作用,生成SbOCl, 后者遇热可分解放出SbCl3。
• SbCl3是沸点(223℃)较高的挥发性气体,这种气 体相对密度较高,能长时间停留在燃烧区内稀释 可燃性气体,隔绝空气,起到阻燃作用;其次, 它能捕获燃烧性的游离基H·, HO·,CH3·等, 起到抑制火焰作用。另外,SbCl3可在火焰的上空 凝结成液滴式固体微粒,其壁效应散射大量热量, 使燃烧速度减缓或停止.有人报道SbCl3可进一步 还原成金属锑。它与聚合物脱HCl后形成的不饱和 化合物反应,形成交联聚合物,提高了材料的热 稳定性。
阻燃剂能在中等温度下立即分解出不燃性气体, 稀释可燃性气休和冲淡燃烧区氧的浓度,阻止燃烧发生。 作为这类催化剂的代表为含卤阻燃剂,有机卤化合物受热 后释出HX。HX是难燃性气体,不仅稀释空气中的氧.而 且其相对密度比空气大,可替代空气形成保护层,使材料 的燃烧速度减缓或熄灭,HBr与Hcl的重量比为1:2.2, 因而含溴阻燃利的效能约为含氯阻燃剂效能的2.2倍。
在卤素氟、氯、溴、碘中.氟由于太活 泼.而形成的氟分子又较稳定,所以阻燃性不好, 有时氟与其他卤素一起使用.可增加化合物稳定 性,减少化合物毒性。碘元素形成的化合物不稳 定。常温下易分解.且价格昂贵,故也很少采用。 所以,卤素阻燃剂以溴、氯为主。
5.协同作用体系(协同效应) 阻燃剂的复配是利用阻燃剂之间的相互 作用.从而提高阻燃效能,称为协同作用体 系,常用的协同作用体系有锑-卤体系,磷 一卤体系,磷—氨体系。 (1)锑—卤体系 锑常用的是Sb2O3, 卤化物常用的是有机卤化物。Sb2O3本身阻 燃性很小,但与有机卤化物一起使用,能发 挥阻燃作用.
17.3
17.4 18.0 18.1 18.2 19.8 20.0 20.6 23.0
酚醛树脂(PF)
聚苯醚(PPO) 聚砜(PSF) 蜜胺树脂(MF) 聚酰亚胺(PI) 聚苯硫醚(PPS) 纯聚氯乙烯(PVC) 硬质聚氯乙烯(HPVC) 聚苯并咪唑(PBI)
30.0
30.0 32.0 35.0 36.0 40.0 45.0 50.0 58.0
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成碳量高的聚合物: • 主链上含有大量芳基的高聚物,如酚醛树脂。 但聚苯乙烯(PS)除外。 • 燃烧时可缩合成芳构型炭,如聚碳酸酯、聚酰 亚胺等由于,产生的可燃性挥发物少,其LOI就 比脂肪烃高聚物要高。 • 脂肪烃高聚物不易成炭(PP,PE)