燃烧的一般过程是在外界热源的不断加热下,聚合物先与空气中的氧发生自由基链式降解反应,产生挥发性可燃物,该物达到一定浓度和温度时就会着火燃烧起来,可以覆盖在材料的表面,起到阻隔与稀释氧气浓度的作用。这类阻燃剂无不例外的与锑系(三氧化二锑或)复配使用,通过协同效应使阻燃效果得到明显提高。通常,磷系阻燃剂对含氧聚合物的作用效果佳,主要被用在含羟基的纤维素、聚氨酯、聚酯等聚合物中。
所以在高聚物分解时,系阻燃剂也开始分解,并能高分子材料分解时的自由基,从而延缓或抑制然烧链的反应,同时释放出的HBr本身是一种难燃气体,添加型的阻燃剂主要有十二苯醚(DBDPO),四双酚A,双(2,3一二烷丙基)醚(TBAB),八二苯醚(OBDPO)等;因其能促进聚合物脱水发化,从而减少聚合物因热分解而产生的可燃性气体的数量,并且所生成的碳膜还能隔绝外界空气和热。卤系阻燃剂包括系和氯系阻燃剂。
经过阻燃处理后的材料,在受到外界火源攻击时,能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播,从而达到阻燃作用。阻燃剂通过物理掺混或化学键合的方式加入到高分子材料中。安米微纳技术团队在无卤无阻燃体系中新研发成功的陶瓷化阻燃材料——低熔点玻璃粉,它是一种新型功能性无公害阻燃材料,亦称为陶瓷化粉。随着我国高分子材料工业的发展和应用领域的拓展,阻燃材料在化学建材、电子电器、交通运输、航天航空、日用家具、室内装饰、衣食住行等各个领域中具有广泛应用,阻燃剂已成为仅次于增塑剂的第二大高分子材料改性添加剂。
阻燃剂发生吸热脱水、相变、分解或其他吸热反应,降低聚合物表面和燃烧区域的温度,防止热降解,进而减少了可燃性气体的挥发量,终破坏维持聚合物持续燃烧的条件,达到阻燃目的。氢氧化铝、氢氧化镁颇具代表性。有机卤素化合物受热后释放出HX。HX是难燃气体,不仅稀释空气中的氧,而且其相对密度比空气大,可替代空气形成保护层,使材料的燃烧速度减缓或熄灭。阻燃剂在燃烧温度下使材料表面脱水炭化,形成一层多孔性隔热焦炭层,从而阻止热的传导而起到阻燃作用。如磷系阻燃剂对含氧聚合物的阻燃作用即是此机理。
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