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2024
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阻燃劑的分類與特性
阻燃劑的分類與特性多種多樣,根據(jù)其化學(xué)結(jié)構(gòu)、元素種類以及作用機理的不同,可以大致分為以下幾類:
一、分類
- 無機阻燃劑
- 金屬氫氧化物:如氫氧化鎂(Mg(OH)_2)和氫氧化鋁(Al(OH)_3)。這類阻燃劑在受熱時會分解吸收大量熱量,同時產(chǎn)生的水蒸氣能夠稀釋可燃?xì)怏w,起到阻燃作用。它們具有無毒、抑煙、無腐蝕性等優(yōu)點,但添加量較大時可能會影響材料的力學(xué)性能。
- 金屬氧化物:如氧化銻(Sb_2O_3)和氧化鉬(MoO_3)。這些氧化物主要通過與材料中的鹵素或其他元素協(xié)同作用,形成難燃的化合物,從而提高材料的阻燃性能。
- 硼酸鹽和磷酸鹽:如硼酸鋅(Zn_3(BO_3)_2)和磷酸銨鹽(如APP)。它們不僅具有阻燃作用,還能促進炭層的形成,增強材料的隔熱隔氧性能。
- 有機阻燃劑
- 鹵系阻燃劑:如溴系和氯系阻燃劑。這類阻燃劑在燃燒時會釋放出鹵化氫氣體,捕捉燃燒鏈中的自由基,從而中斷燃燒反應(yīng)。然而,由于鹵化氫氣體可能對環(huán)境和人體健康造成危害,其應(yīng)用正逐漸受到限制。
- 磷系阻燃劑:包括紅磷、磷酸酯、有機膦等。磷系阻燃劑在燃燒時會形成磷酸或偏磷酸等酸性物質(zhì),促進材料表面炭化,形成保護層,隔絕氧氣和熱量。它們具有高效、低毒、抑煙等優(yōu)點。
- 氮系阻燃劑:如三聚氰胺及其衍生物。這類阻燃劑在受熱時會分解產(chǎn)生氮氣等不燃?xì)怏w,稀釋可燃?xì)怏w濃度,同時降低材料表面溫度,達到阻燃效果。
- 膨脹型阻燃劑
- 膨脹型阻燃劑通常由酸源、炭源和氣源三部分組成。在燃燒時,這三部分相互作用,形成一層多孔的炭質(zhì)泡沫層,覆蓋在材料表面,起到隔熱隔氧的作用。這類阻燃劑具有高效、低煙、無毒等優(yōu)點,是近年來研究的熱點之一。
二、特性
- 阻燃效率高:阻燃劑能夠顯著降低材料的可燃性,提高材料的阻燃等級。
- 抑煙減毒:部分阻燃劑在燃燒時能夠減少煙霧和有毒氣體的產(chǎn)生,降低火災(zāi)對人體的危害。
- 環(huán)境友好:隨著環(huán)保意識的提高,越來越多的阻燃劑開始注重環(huán)保性能,如低煙、無毒、可回收等。
- 加工性能好:阻燃劑應(yīng)具有良好的加工性能,能夠均勻地分散在材料中,不影響材料的加工和使用性能。
- 穩(wěn)定性好:阻燃劑在材料中的穩(wěn)定性對于保持材料的阻燃性能至關(guān)重要。因此,阻燃劑應(yīng)具有良好的熱穩(wěn)定性和化學(xué)穩(wěn)定性。
需要注意的是,不同類型的阻燃劑具有不同的特性和應(yīng)用場景。在選擇阻燃劑時,需要根據(jù)材料的種類、使用環(huán)境和安全要求等因素進行綜合考慮。