防火阻燃材料

防火阻燃材料

广泛应用于服装石油化工冶金的防火材料
防火材料的耐燃性通常以其氧指数(OI)来划分。氧指数在22%~27%的为难燃材料,高于27%为高难燃材料。二者统称防火阻燃材料,广泛应用于服装、石油、化工、冶金、造船、消防、国防等领域。。一般来说,材料氧指数越高,着火需要氧气浓度越高,就越不易被点燃。相反,材料氧指数低,在低氧气浓度下很容易达到着火点,也就很容易被点燃。[1]
    中文名:防火阻燃材料 外文名: 别名: 英文名:Fire retardant materials 属性:保护材料 分类:有机、无机、卤类、非卤

简介

防火阻燃材料是一种保护材料,它是能够阻止燃烧而自己并不容易燃烧的材料,有固体的如说水泥、钢材、玻璃等材料;有液态的,也简称为阻燃剂,在需防火墙体等各种材料表面上如果涂上阻燃剂,它能保证在起火的时候不被烧着,也不会使得燃烧范围加剧、扩大。

类型

目前阻燃材料主要有有机和无机,卤素和非卤。  高阻燃材料有机是以溴系、氮系和红磷及化合物为代表的一些阻燃剂,无机主要是三氧化二锑、氢氧化镁、氢氧化铝,硅系等阻燃体系。

一般来讲有机阻燃具有很好的亲和力,在塑料中添加使用,溴系阻燃剂在有机阻燃体系中占据绝对优势,虽然在环保问题上“非议”多,但一直难以有其他阻燃剂体系取代。

机理

阻燃技术的目的是使非阻燃材料具备阻燃的性能,在一定条件下不容易燃烧或者能够自熄。阻燃的途径不外乎以下几种:

1、阻燃剂使可燃烧物炭化,从而达到阻燃效果。这种阻燃效果主要是在固相中发挥作用,这种类别的阻燃材料主要是磷类阻燃剂(包括有机磷类和无机磷类)。

2、阻燃剂在燃烧条件下形成不挥发隔膜,隔绝空气达到阻燃目的。这种阻燃效果主要是在液相中发挥作用。这种类别的阻燃材料主要有硼酸盐、卤化物、氧化锑和磷类材料,或者这几种材料间的相互反映生成的物质。

3、阻燃剂分解产物将氢氧自由基连锁反应切断从而达到阻燃目的。这种阻燃效果主要是在气相中发挥作用。这种类别的材料主要是在气相中发挥作用。这类阻燃材料主要是卤化物和氧化锑。

4、燃烧热的分散和可燃物质的稀释。这类阻燃材料主要是硼酸锌、氢氧化铝、氢氧化镁等物质,主要是因分解大量吸热、所产生的不燃物质稀释可燃性气体而达到阻燃目的。一般,阻燃体系要尽量选用无毒、经济和具有协同效应的阻燃材料。常用的阻燃体系有:卤素-氧化锑,磷-氮。但是最常用的还是混合选用的阻燃体系,这样可以确保发挥综合的阻燃效能。按照标准的规定,一般采用酒精喷灯燃烧实验或者模拟巷道丙烷燃烧实验来检测产品的阻燃性能。

环保型材料

随着人们环保、安全、健康意识的日益增强,世界各国开始把环保型阻燃剂作为研究开发和应用的重点,并已经取得了一定的成果。阻燃剂按有效元素分类,可分为磷系、氯系、溴系和锑基、铝基、硼基阻燃剂等。

目前产品主要有:纳米氢氧化镁阻燃剂、高纯工业级氢氧化镁阻燃剂、高纯工业级改性氢氧化镁阻燃剂、氢氧化镁复合阻燃剂、氢氧化铝阻燃剂、改性氢氧化铝阻燃剂、轻质氧化镁、不饱和树脂阻燃剂、硅橡胶阻燃剂、聚酰胺阻燃剂、PE阻燃剂、pp阻燃剂、PVC阻燃剂、木材阻燃剂、纸张专用阻燃剂、CPE阻燃剂、织物涂层胶阻燃剂、地毯背胶阻燃剂、水性涂料阻燃剂、油性涂料阻燃剂、粉末涂料阻燃剂、各种油墨阻燃剂、热稳定剂等产品。

产品已广泛应用于ABS、CAB、PC、PS、天然橡胶、丁苯橡胶、氯丁橡胶、CSM、CPE、聚乙烯、含氟聚合物、聚氯乙烯、聚偏二幅乙烯、热塑性弹性体、硅橡胶、三元乙丙橡胶、丁腈橡胶、PVC/丁腈橡胶共混物、EVA、发泡橡胶、PP、PA等橡胶制品及工程塑料产品中。

填料阻燃

将无机填料作为阻燃剂时,应尽量减少填料对聚合物基材性能的负面影响,降低材料高温裂解所生成的可燃组分,改善材料的热物理性能,并防止填料发生物理转变。

石棉、滑石粉、云母粉、硅灰石粉等,也可作为阻燃剂。它们实际上是填料,其阻燃机理包括对高聚物的稀释、蓄热、导热、降温、表面效应等。填料可分为活性的和惰性的两大类,但这种分类只是相对的。例如,900℃以下时,石棉只是一个热导率低的惰性稀释剂,但在900℃~1400℃时,石棉可释出结晶水;1400℃以上时,石棉可发生改变化学结构的吸热反应,而且石棉中的某些组分也有可能与高聚物的某些热降解产物相互反应,这时石棉就成为活性填料了。将无机填料作为阻燃剂时,应尽量减少填料对聚合物基材性能的负面影响,降低材料高温裂解所生成的可燃组分,改善材料的热-物理性能,并防止填料发生物理转变。值得注意的是,某些可作为阻燃剂的无机化合物是聚合和缩聚反应的催化剂,它们对聚合物的燃烧或分解产物也具有催化作用,故可促进成炭。例如,某些钛、钴氧化物等可催化聚烯烃类脱氢环化和芳构化。

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