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膨胀型阻燃剂及无卤阻燃剂的阻燃原理

来源于凯茵化工国产原材料网

2022.08.10

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  膨胀型阻燃剂主要通过形成多孔泡沫炭层而在凝聚相起阻燃作用,此炭层是经

  ① 在较低温度(具体温度取决于酸源和其他组分的性质)下由酸源放出能酯化 多元醇和可暨/脱水剂的无机酸。

  ② 在稍局于释放酸的温度下,发生酯化反应,而体系中的胺则可作为酯化的催 化剂。

  ③ 体系在酯化前或酯化过程中熔化。

  ④ 反应产生的水蒸气和由气源产生的不燃性气体使熔融体系膨胀发泡。同时, 多元醇和酯脱水炭化,形成无机物及炭残余物,且体系进一步膨胀发泡。

  ⑤ 反应接近完成时,体系胶化和固化,最后形成多孔泡沫炭层。

  膨胀型阻燃剂也可能具有气相阻燃作用,因为磷-氮-碳体系遇热可能产生 NO及N% 而它们也能使自由基化合而导致燃烧链反应终止。另外,自由基也可 能碰撞在组成泡沫体的微粒上而互相化合成稳定的分子,致使链反应中断。

  某些卤系阻燃剂,主要是多溴二苯醚及其阻燃的高聚物,在高温裂解及燃烧时,产生有毒的多溴代二苯并呋喃(PBDF)及多溴代二苯并二噁烷(PBDD)。基 于人类对环境保护的要求,应当开发和使用“绿色”产品,以保证实现国家经济可持续发展战略。因此,阻燃材料的无卤化在全球的呼声甚高,一些跨国的阻燃高分子材料供应商也开始向市场提供无卤阻燃工程塑料,在欧洲,由于二噁英问题使卤系阻燃剂及其阻燃高聚物未能获得绿色环保标志。所以,目前有些欧洲国家对卤系 阻燃剂的使用加以限制,力图促进阻燃材料的无卤化进程。不过也有人认为,溴系阻燃剂及其阻燃的高聚物产生PBDFPBDD的特定环境甚少,产生的量也十分有限,且并非所有的溴系阻燃剂都会产生这两种毒物,同时漠系阻燃剂的些可贵的 优点则不会轻易为用户所放弃,所以卤系阻燃剂及其阻燃的高聚物仍在采用。从长远发展来看,阻燃高分子材料应向低毒、低烟、无卤化的方方向发展等,因此,至少有一部分卤系阻燃材料会被用户审慎对待使用,但阻燃材料的无卤化进程也不会很快。


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