锑卤复合阻燃剂
锑卤复合阻燃剂是本体聚合物和背涂层纺织品领域内最成功的阻燃剂。锑卤复合阻燃剂与用于纤维素纤维的含磷和氮的纤维反应性耐久阻燃剂不同,它们通常只能借助树脂粘合剂用作背涂层剂。
在气相起作用的锑卤复合阻燃剂都具有下述优点,即它们会减小引燃倾向并有助于纺织品成纤聚合物的火焰熄灭。这是因为一旦热降解产生的挥发产物或燃料在火焰中与氧发生氧化反应,其化学性质就会变得非常类似。因此,像断绝氧气((e)方式)或生成干扰自由基((f)方式)这两种方式无疑都能保证阻燃剂的效果。
就纺织品而言,多数锑-卤素体系都由三氧化二锑和含溴的有机分子(例如氧化十溴联苯(DBDPO)或六溴环十三烷(HBCD))组成。
一经加热,这些物质就会释放出HBr基和Br。基。这二者会根据下面的示意图干扰火焰的化学反应。R、CH2、H和OH基是火焰氧化链反应的一部分,该反应消耗燃料(RCH3)和氧。
阻燃剂的市场现状
随着我国合成材料工业的发展和应用领域的不断拓展,阻燃剂在化学建材、电子电器、交通运输、航天航空、日用家具、室内装饰、衣食住行等各个领域中具有广阔的市场前景。此外,煤田、油田、森林灭火等领域也促进了我国阻燃、灭火剂生产较快的发展。
阻燃剂的阻燃机理
阻燃剂是通过若干机理发挥其阻燃作用的,如吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。
阻燃剂TCP 磷酸三甲苯酯的物理信息
外观:具芳香气味的透明液体
闪点:≥225℃
相对密度(20℃):1.160-1.180;
酸值(mgKOH/g):≤0.1
游离酚:≤0.1%
色度(APHA):≤50
加热后减量:≤0.1%
熔点(℃):-33
沸点(℃):410
阻燃剂TCP 磷酸三甲苯酯的用途:
1.本品为阻燃性增塑剂。与许多纤维素树脂、乙烯基树脂、聚苯乙烯、合成橡胶相容,尤其与聚氯乙烯相容性极好,且可作为相容性差的助剂媒介,改善与树脂的相容性。本品有很好的相容性、阻燃性、防霉性、耐磨性、耐污染性、耐候性、耐辐射性和电气性能。本品用于油漆,可增加漆膜的柔韧性。本品还用于合成橡胶及黏胶纤维作为增塑剂。
2.用作难燃性增塑剂,用于聚氯乙烯制品如电缆料、人造革、运输带、薄板、地板料等。还用于氯丁橡胶和粘胶纤维。此外,磷酸三甲苯酯还用作防水剂、润滑剂和硝酸纤维素的耐燃性溶剂。
3.用作塑料增塑剂、喷漆增塑剂。
1、吸热作用
任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的,如果能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量,那么火焰温度就会降低,辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少,燃烧反应就会得到一定程度的抑制。
在高温条件下,阻燃剂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。Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是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。
2、覆盖作用
在可燃材料中加入阻燃剂后,阻燃剂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。
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同或相近,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。
4、不燃气体窒息作用
阻燃剂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。
5燃烧和阻燃的机理
我们论述了决定纺织品纤维固有燃烧行为的基本热参量。为了了解现有纺织品阻燃剂如何起作用以及更重要的--如何研发未来的阻燃剂,关键是更为深入地探索成纤聚合物的燃烧机理。
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