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    阻燃剂阻燃机理及性能探讨


    燃烧反应一般有可燃物、氧气及一定温度三要素,而且缺一不可。阻燃剂的有效作用机理应在材料燃烧的时候抑制一种或一种以上要素的产生,达到阻止或减缓燃烧的目的。每一种阻燃剂具体的阻燃机理是不同的,但阻燃的基本原理是相同的,减少热分解过程中可燃性气体的生成和阻碍气体燃烧过程中的基本反应,吸收燃烧域中的热量,稀释和隔离空气,对阻止燃烧也有一定作用。阻燃剂的阻燃包括以下几个主要过程。


    1.1 吸热冷却

    有些阻燃剂在加热过程中,其含有阻燃元素的化合物会发生吸热脱水、相变、分解以及其他吸热反应,降低聚合物表面和燃烧区域的温度,从而减慢高聚物的热分解速度来达到阻燃作用。


    1.2 气相稀释

    材料在燃烧过程中,会产生大量的可燃性气体,如:一氧化碳。阻燃剂的存在,会产生很多的不可燃气体,有效的稀释可燃性气体和空气,从而实现对材料的阻燃作用。


    1.3 形成隔热层

    有些阻燃材料(如磷酸、硼酸)加热时熔融,在材料表面形成一层玻璃状的膜,阻碍氧的供给,同时可起隔热作用和降低可燃性气体释放量,从而产生阻燃效果。


    1.4 终止自由基链反应

    在聚合物燃烧过程中,大量生成的自由基加快气相燃烧反应。如能设法捕捉并消灭这些自由基,就可控制燃烧,起到阻燃效果。气相燃烧反应的速度与燃烧过程中产生的自由基HO·和H·的浓度有密切关系。气相阻燃剂的作用主要是将这类高能量的自由基转化成稳定的自由基,抑制燃烧过程的进行,达到阻燃目的。自由基与尘埃颗粒表面接触,可能失去活性,在尘埃颗粒表面可发生下述反应: H·+O2·-HO 2,在尘埃颗粒表面生成大量活性比H·,HO·等低得多的自由基HO2,从而达到抑制燃烧的目的。


    总的看来,阻燃剂主要通过吸热冷却、稀释、形成隔热层和终止自由基链反应等途径,来实现对材料的阻燃,其中前三种为物理效应,后一种为化学效应。物理效应有吸热、稀释可燃物质和隔离空气的作用等;化学效应有炭化作用、消除自由基作用和磷酞化作用等。


    常见的阻燃绝缘胶带有:玛拉胶带,无纺布挡墙胶带,橡胶型挡墙胶带,聚酰亚胺胶带,高温胶带等。


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