防火材料ppt

应用：氢氧化镁或活性氢氧化镁广泛用作PE、PP、PVC、 ABS、PS、HIPS、PA、PBT、不饱和聚酯、环氧树脂、橡 胶等高分子材料的优良阻燃剂和填充剂。在电子、不饱和聚 酯和油漆、涂料等高分子材料中，特别是对矿用导风筒涂覆 布、PVC整芯运输带、阻燃胶板、蓬布、 PVC电线电缆料、 矿用电缆护套、电缆附件的阻燃、消烟及抗静电领域，可代 替氢氧化铝，具有优良的阻燃效果。


(5)膨胀型防火材料受热膨胀发泡，形成碳质泡沫 隔热层封闭被保护的物体，延迟热量与基材的传 递，阻止物体着火燃烧或因温度升高而造成的强 度下降。
防火基 本原理 化学阻燃原理：抑制热三角中的任何一个元素
稀释、减少氧气 抑制、阻止火焰
不燃材料 减缓火焰的扩散
热源
膨胀 吸热反应
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阻燃材料
燃烧的条件
阻燃材料的防火机理
（1）有机阻燃剂。
阻燃剂的分类
（2）无机阻燃剂 氢氧化镁阻燃剂：原理、特点、应用、改性 研究
燃烧的条件
燃烧的产生和进行必须同时具备三个条件:即
可燃物质、助燃剂和火源。
为了阻止燃烧的进行，必须切断燃烧过程中

绝缘 碳化
阻燃剂的分类
（1）有机阻燃剂。 有机阻燃剂分为磷系阻燃剂和卤系阻燃剂两个系列。 磷系阻燃剂在室温下多为液态，发烟量大，有毒性， 要求被阻燃结构中含有大量H、O元素才能脱水形成 碳化层，因而其应用受到很大限制。卤系阻燃剂主 要包括氯和溴两大类。从使用情况看，含溴阻燃剂 使用更加普遍。这主要是由于溴化物热分解后腐蚀 性和毒性相对较小，而且较少量使用即可达到与氯 化物相同的阻燃效果。然而，从总的使用情况来看， 卤系阻燃剂由于其分解产物毒性大、烟雾大等缺点， 正逐步被其他无机阻燃剂所代替


比较典型的微胶囊单体有:苯乙烯、甲基丙烯 酸甲脂、甲基丙二酸二乙脂、甲基丙烯酸丁 脂、甲基乙烯酮、醋酸乙烯脂、丁二烯、氯 乙烯、丙稀睛、乙烯基环己烷环氧化物、甲 基丙烯酸等
（2）偶联剂法 偶联剂作用机理: 偶联剂：是一类具有两性结构的物质，它们 分子中的一部分基团与有机聚合物有亲和力， 另一部分与氢氧化镁有亲和力，这些亲和力 是由分子间力与化学键提供的。在聚合物材 料生产和加工过程中，亲水性的氢氧化镁与 聚合物难相容，通过偶联剂的桥联作用可以 使它们紧密地结合在一起
燃烧物表面热量到阻燃作用；同时释放出大 量水分稀释燃物表面的氧气，分解生成的活 性氧化镁附着于可燃物表面又进一步阻止了 燃烧的进行。 特点：氢氧化镁在整个阻燃过程中不但没有 任何有害物质产生，
而且其分解的产物在阻燃的同时还能够大量
吸收橡胶、塑料等高分子燃烧所产生的有害 气体和烟雾，活性氧化镁不断吸收未完全燃 烧的熔化残留物，从使燃烧很快停止的同时 消除烟雾、阻止熔滴，是一种新兴的环保型 无机阻燃剂。
的三要素中的任何一个，例如降低温度、隔 绝空气或可燃物。
阻燃材料的防火机理


(1)防火材料本身具有难燃性或不燃性
(2)它还具有较低的导热系数，可以延迟火焰温度向 被保护基材的传递。 (3)防火材料受热分解出不燃惰性气体，冲淡被保护 物体受热分解出的可燃性气体，使之不易燃烧或燃 烧速度减慢。 (4)含氮的防火材料受热分解出NO、NH3等基团， 与有机游离基化合，中断连锁反应，降低温度。

2.表面改性

氢氧化镁的极性很强，表面带有正电荷，具
有亲电性，且易团聚，与高分子材料的相容 性差，因此必对氢氧化镁进行表面处理，常 用方法包括微胶囊化、偶联剂法等。
（1）微胶囊化

微胶囊化的实质:是用机物或无机物对阻燃剂微粒
进行包裹，形成微胶囊燃剂;或以比表面积很大的无 机物为载体，将阻燃物吸附在这些无机物载体的空
隙中，形成蜂窝式微胶阻燃剂。阻燃剂形成微胶囊
化后可以表现出下列点:
1 )包裹后的氢氧化镁阻燃剂形成壳 一核结构， 聚合物相容性好，对其物理机械性能影响小; 2 )稳定性大大提高。以硅酸盐，有机硅树脂， 环氧树，含氟高聚物等进行微胶囊化的氢氧 化镁可在3 5 0下趋于稳定，适用于需要高温 加工的高聚物的阻燃艺中; 3 )加工性能得到改善。氢氧化镁经微胶囊化 后，可广泛用于膜塑，挤出等常规工艺。
氢氧化镁阻燃剂的改性研究
氢氧化镁改性：
其单独使用时为达到阻燃级别添加量往往很 高，一般需要在 4 0 %以上，有时甚至需要 添加量超过聚合物本身质量。这样才有较好 的阻燃效果。添加量过高势必会降低聚合物 的物理机械性能和加工性能，他们与基材的 相容性也较差。为此，人们常常对阻燃氢氧 化镁进行改性

（2）无机阻燃剂
无机阻燃剂主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红 磷、氧化锑、氧化钥、铝酸氨尤其是氢氧化铝、 氢氧化镁不仅可以起到阻燃作用，而且可以起到 填充作用。它们具有热稳定好、高效、抑烟、阻 燃、填充安全、对环境基本无污染等特点，在无 机阻燃材料中得到广泛的应用
氢氧化镁阻燃剂
原理：在受热时（340-490度）发生分解吸收

常用的偶联剂主要包括:硅烷类，钦酸酷类， 含铬、锆化合物及高级脂肪酸、醇、醋等几 类。
3. 与其它阻燃剂的协同增效复合化 氢氧化镁除可以单独填充聚合物材料外，还 可以和其他阻燃剂如红磷、氢氧化铝、卤系 阻燃剂等复合使用。少量增效剂的添加可以 降低氢氧化镁的填充量，显著地改善材料的 阻燃及机械性能。因此研究氢氧化镁阻燃剂 与其它阻燃剂之间的协同效应，是解决氢氧 化镁阻燃剂应用问题的又一关键。
1.超细化 2.表面改性 3.协同增效复合化
1.超细化
氢氧化镁的超细化是将氢氧化镁粉体粉碎，采取 适宜的手段使颗粒粒径尽量缩小，甚至达到纳米级， 增加阻燃剂与聚合物基体之间的接触面积，增强氢氧 化镁与聚合物的亲和性，改善二者相容性，达到减小 用量和提高阻燃效率的目的氢氧镁超细化后，对设备 磨损小。 可广泛用于聚丙烯，聚乙烯，聚乙稀，高抗冲击聚 苯乙烯和A B S 树脂等。低粉尘，细颗粒级的氢氧 化镁，提高了氢氧化镁阻燃剂的使用效率，同等阻 燃效果时的 填 充量可有 效降 低