術語阻燃劑包含添加到制造材料(如塑料和紡織品)以及表面處理和涂層中的多種化學品。 阻燃劑 (塑膠) 由火源的存在激活,旨在通過各種不同的物理和化學方法防止或減緩點火的進一步發展。 它們可以在聚合過程中作為共聚物添加,或者稍后在模塑或擠出過程中添加到聚合物中,或者(特別是對于紡織品)作為局部整理劑應用。 礦物阻燃劑通常是添加劑,而有機鹵素和有機磷化合物可以是反應性或添加劑。
類
編輯Reactive 和 Additive 阻燃劑 (塑膠) 的類型,可以進一步分為四個不同的類別:
- 礦物質,例如氫氧化鋁 (ATH)、氫氧化鎂 (MDH)、碳酸鈣鎂石和水菱鎂礦、各種水合物、紅磷和硼化合物,主要是硼酸鹽。
- 有機鹵素化合物。 本類包括氯菌酸衍生物、氯化石蠟等有機氯類; 有機溴,例如十溴二苯醚 (decaBDE)、十溴二苯乙烷(十溴二苯醚的替代品)、溴化聚合化合物,例如溴化聚苯乙烯、溴化碳酸鹽低聚物 (BCO)、溴化環氧低聚物 (BEO)、四溴鄰苯二甲酸酐、四溴雙酚 A (TBBPA) 和六溴環十二烷 (六溴環十二烷)。 大多數但不是所有的鹵化阻燃劑都與增效劑結合使用以提高其效率。 三氧化二銻被廣泛使用,但也使用其他形式的銻,例如五氧化二銻和銻酸鈉。
- 有機磷化合物。 此類包括有機磷酸酯,例如磷酸三苯酯 (TPP)、間苯二酚雙(磷酸二苯酯) (RDP)、雙酚 A 磷酸二苯酯 (BADP) 和磷酸三甲苯酯 (TCP); 膦酸鹽如甲基膦酸二甲酯(DMMP); 和次膦酸鹽如二乙基次膦酸鋁。 在一類重要的阻燃劑中,化合物同時含有磷和鹵素。 此類化合物包括三(2,3-二溴丙基)磷酸酯(溴代三)和氯化有機磷酸酯,例如三(1,3-二氯-2-丙基)磷酸酯(氯化三或 TDCPP)和四(2-氯乙基)二氯異戊基二磷酸(V6 ).
- 羧酸、二羧酸等有機化合物
延遲機制
編輯阻燃的基本機制因具體的阻燃劑和基材而異。 添加劑和反應性阻燃化學品都可以在蒸汽(氣態)或冷凝(固態)相中發揮作用。
吸熱降解
某些化合物在高溫下會吸熱分解。 氫氧化鎂和氫氧化鋁就是一個例子,還有各種碳酸鹽和水合物,例如碳酸鈣鎂石和水菱鎂礦的混合物。 該反應從基底帶走熱量,從而冷卻材料。 氫氧化物和水合物的使用受到它們相對較低的分解溫度的限制,這限制了聚合物的最高加工溫度(通常用于電線和電纜應用的聚烯烴)。
熱屏蔽(固相)
阻止火焰在材料上蔓延的一種方法是在燃燒部分和未燃燒部分之間形成隔熱層。 通常使用膨脹添加劑; 它們的作用是將聚合物表面變成焦炭,將火焰與材料隔開,并減緩向未燃燒燃料的熱傳遞。 非鹵化無機和有機磷酸酯阻燃劑通常通過生成焦化磷酸的聚合物層通過這種機制發揮作用。
氣相稀釋
一些材料的熱降解產生的惰性氣體(最常見的是二氧化碳和水)充當可燃氣體的稀釋劑,降低它們的分壓和氧氣的分壓,并減慢反應速度。
氣相自由基淬火
氯化和溴化材料會發生熱降解并釋放氯化氫和溴化氫,或者,如果在三氧化銻等增效劑存在的情況下使用,則會釋放鹵化銻。 它們與火焰中的高反應性 H· 和 OH· 自由基反應,產生惰性分子和 Cl· 或 Br· 自由基。
與 H· 或 OH· 相比,鹵素自由基的反應性要低得多,因此傳播燃燒自由基氧化反應的可能性要低得多。
材料
編輯粘燃劑(塑膠)棉
阻燃劑 (塑膠) 棉是經過處理以防止或減緩燃燒的棉花,在制造過程中應用了不同的處理方法。 棉花通常通過聚合物、非聚合物和聚合物/非聚合物混合物的化學應用制成阻燃劑,這些混合物由一種或多種元素組成。
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