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改性塑料阻燃原理與阻燃等級

發(fā)表時間:2023-11-29 11:18:03

改性塑料在家電、電子電器、汽車等領域的應用往往需要阻燃，阻燃改性可以通過加入阻燃劑實現(xiàn)。有溴系阻燃和無鹵阻燃。

阻燃劑又稱難燃劑，耐火劑或防火劑，賦予易燃聚合物難燃性的功能性助劑。它們大多是元素周期表中第ⅤA(磷)、ⅦA(溴、氯)和ⅢA(銻、鋁)族元素的化合物。

改性塑料阻燃原理

一、吸熱作用

任何燃燒在較短的時間所放出的熱量是有限的，如果能在較短的時間吸收火源所放出的一部分熱量，那么火焰溫度就會降低，輻射到燃燒表面和作用于將已經(jīng)氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會減少，燃燒反應就會得到一定程度的抑制。在高溫條件下，阻燃劑發(fā)生了強烈的吸熱反應，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。

二、覆蓋作用

在可燃材料中加入阻燃劑后，阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層，隔絕氧氣，具有隔熱、隔氧、阻止可燃氣體向外逸出的作用，從而達到阻燃目的。如有機阻磷類阻燃劑受熱時能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)更趨穩(wěn)定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進一步熱解，另一方面能阻止其內(nèi)部的熱分解產(chǎn)生物進入氣相參與燃燒過程。

三、抑制鏈反應

根據(jù)燃燒的鏈反應理論，維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區(qū)，捕捉燃燒反應中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，最終使燃燒反應速度下降直至終止。

四、不燃氣體窒息作用

阻燃劑受熱時分解出不燃氣體，將可燃物分解出來的可燃氣體的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時也對燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續(xù)進行，達到阻燃的作用。

塑料阻燃等級

可燃性UL94等級——是應用最廣泛的塑料材料可燃性能標準。它用來評價材料在被點燃后熄滅的能力。根據(jù)燃燒速度、燃燒時間、抗滴能力以及滴珠是否燃燒可有多種評判方法。

塑料阻燃等級：由HB，V-2，V-1，V-0，5VB向5VA逐級遞增。HB：UL94標準中最低的阻燃等級。

與阻燃劑一起發(fā)展的還有阻燃劑復配技術(shù)。阻燃劑復配技術(shù)是指，在磷系、鹵系、氮系和無機系阻燃劑之間，或者某類阻燃劑內(nèi)部進行復合化。由于阻燃劑在實際應用中，單一的阻燃劑往往存在某種缺陷，難以滿足人們越來越高的要求，因此通過阻燃劑復配技術(shù)，可以綜合兩種或兩種以上阻燃劑的長處，并取長補短，最大限度的發(fā)揮阻燃劑的協(xié)同效果，以達到減少用量，增強阻燃效果等作用。

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