阻燃劑為非含鹵磷酸酯一種,具有增塑性,,耐熱性較好,,主要用于聚氯乙烯樹脂。是一類可能阻止聚合物燃燒,、降低燃燒速度或提高著火點(diǎn)的助劑。
物質(zhì)燃燒的三要素是可燃物,、氧氣和熱能,,三者缺一不可。因此,,只要去除上述條件之一,,就可阻止燃燒阻燃劑的作用機(jī)理較復(fù)雜,至今仍有一些不能解釋,,一般考慮以下4種理論,。
1) 覆蓋層理論
阻燃劑在高溫下能在纖維表面形成覆蓋層,,具有隔絕作用,一方面阻止外界氧氣供應(yīng),,另一方面阻止可燃?xì)怏w向外擴(kuò)敝,,從而達(dá)到阻燃目的。如鹵化磷(R4PX)受熱分解生成磷(R3P),。磷被氧化生成磷氧化物(R3PO),,再進(jìn)一步分解生成聚磷酸鹽玻璃體。此玻璃體在聚合物表面形成一層保護(hù)層,,使燃燒與空氣隔絕,,達(dá)到阻燃目的。
2) 不燃性氣體理論
阻燃劑受熱分解產(chǎn)生的不燃性氣體稀釋了聚合物受熱分解產(chǎn)生的可燃性氣體濃度,,或捕捉活潑的游離基而產(chǎn)生阻燃作用,。
3) 吸熱理論
阻燃劑在高溫下發(fā)生吸熱反應(yīng),從而降低溫度,,阻止燃燒蔓延,。氫氧化鋁具備這種功能。帶有3個(gè)結(jié)晶水的氫氧化鋁既是聚合物的填充劑,,又是無毒,、阻燃劑(燃燒時(shí)無有毒、有害氣體釋放),。
由于燃燒時(shí)大量燃燒熱被吸收,,降低了聚合物溫度,從而減緩了分解蒸發(fā)和燃燒,。此外由于聚合物加入40份以上氫氧化鋁填料,,聚合物在材料中的比例減少,這也有利于提高聚合物的難燃性,。
4) 催化脫水理論
阻燃劑在髙溫下產(chǎn)生脫水劑,,使聚合物脫水炭化,從而減少可燃性氣體的產(chǎn)生,。如用磷酸鹽或重金屬鹽的水溶液浸漬過的纖維素,干燥后在加熱時(shí)炭化變焦,,難以引起生產(chǎn)火焰的燃燒,,原因是磷酸鹽引起了纖維素脫水反應(yīng),從而促進(jìn)了單質(zhì)炭的生成,。
總之,,聚合物從分解到燃燒,阻燃劑在聚合物中的阻燃作用實(shí)際上是一個(gè)十分復(fù)雜的過程,,影響因素很多,,實(shí)際應(yīng)用時(shí)要綜合考慮。