阻燃劑用于提高聚合物材料的阻燃性,通過(guò)提高高分子材料的燃點(diǎn)或降低材料的燃燒速度,可以增加救援時(shí)間,挽救生命,減少損失。阻燃劑按結(jié)構(gòu)可分為高分子聚合物阻燃劑和小分子阻燃劑,按使用方法可分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑。根據(jù)材料是否含有鹵素,可分為無(wú)鹵阻燃劑和無(wú)鹵阻燃劑,但是,添加型阻燃劑多用于熱塑性高分子材料中,不與材料中的其他成分發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只是以物理方式存在于高分子材料中。反應(yīng)型阻燃劑多用于熱固性高分子材料,參與合成高分子材料的化學(xué)反應(yīng),成為高分子材料的結(jié)構(gòu)單元。
當(dāng)高分子材料被明火點(diǎn)燃時(shí),會(huì)發(fā)生劇烈的氧化反應(yīng),釋放出大量的羥基,因?yàn)榱u基非?;顫姡苋菀着c其他物質(zhì)結(jié)合,結(jié)合后產(chǎn)生水和其他有機(jī)物。其他有機(jī)物和氧氣進(jìn)一步結(jié)合分解形成新的有機(jī)物,在這一系列循環(huán)反應(yīng)中,燃燒一直在繼續(xù)。在這個(gè)過(guò)程中,阻燃劑是如何工作的?根據(jù)可燃物、助燃劑和火源三要素,阻燃劑的阻燃原理可以概括為:
1.阻燃是通過(guò)吸熱來(lái)實(shí)現(xiàn)的,例如無(wú)機(jī)阻燃劑氫氧化鋁在高溫下分解,釋放出結(jié)晶水,結(jié)晶水蒸發(fā)成水蒸氣,這個(gè)過(guò)程會(huì)吸收大量的熱量,降低材料表面的溫度,進(jìn)行阻燃。
2.通過(guò)產(chǎn)生不可燃?xì)怏w來(lái)稀釋氧氣,以減緩燃燒速度,如氫氧化鋁阻燃劑,產(chǎn)生的水蒸氣可以降低材料周?chē)难鯕鉂舛龋种苹饎?shì)蔓延。
3.在材料表面形成致密的覆蓋層,隔絕材料與氧的接觸,如磷系阻燃劑,在高溫下會(huì)變成更穩(wěn)定的交聯(lián)固體物質(zhì)或碳化層包裹材料,從而阻止進(jìn)一步燃燒。4.捕捉參與燃燒反應(yīng)的自由基,抑制自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),如溴系阻燃劑,在高溫下,高分子材料受熱分解時(shí),溴系阻燃劑和熱分解產(chǎn)物同時(shí)進(jìn)入氣相燃燒區(qū),捕捉氣相燃燒區(qū)的自由基,抑制自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),從而阻止火焰?zhèn)鞑ァ?/span>