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膨脹體系的協同阻燃作用(一)金屬鹽與氧化物、脲類

文章出處:美信監測網網責任編輯:作者:聚石化學人氣:-發表時間:2018-11-13 15:39:00

 

  一般情況下,要使膨脹阻燃聚烯烴的阻燃級別達到UL94‍V-0級,膨脹阻燃體系IFR的加入量要達到材料總量的25~30‍wt%,會使材料的力學性能產生較大的下降,另外也會造成材料成本的較大幅度上升。人們在實踐過程中發現在膨脹阻燃體系中加入一些物質可以起到協效劑的作用,明顯提高體系的阻燃性能。因此,‍添加高效的阻燃協效劑增加殘炭量和改善炭層質量以提高阻燃效率并盡量降低成本是今后膨脹型阻燃劑阻燃聚烯烴的研究重點。

 

膨脹阻燃體系(IFR)與三源

 

金屬鹽及其氧化物

 

一些金屬化合物具有一定的催化氧化脫氫成炭作用,同時金屬可以與IFR‍降解過程中的酸性產物反應從而對阻燃效果產生影響。例如,將MoO3和Fe2O3加入APP/PER/MEL體系中,‍研究表明這2種氧化物能提高殘炭量,‍提高膨脹型阻燃劑的熱穩定性,同時提高炭層的致密程度;將低聚水楊醛(SO)類金屬絡合物或水楊醛肟(SAO)類金屬絡合物加入阻燃體系中,材料的阻燃性能顯著提高,由于其具有與自由基結合的能力和催化脫氫的能力,‍從而起到催化和自由基抑制的雙重作用。

 水楊醛肟

 

 

 脲類

 

由于兩個氨基連在同一個羰基上,脲呈弱堿性,可水解生成氨,加熱可生成縮脲,‍脲與酰氯、酸酐作用可生成相應的酰脲。由于脲的這些特殊性質,‍所以當脲加入到膨脹阻燃聚丙烯體系后,‍酸源可促使脲水解或縮合生成不燃性的NH3‍,‍NH3能稀釋氧氣濃度從而抑制燃燒,而聚脲和酰脲可促使炭層更加致密。例如以聚(2,4-甲苯二己二脲)(PHU)和聚(2,4-甲苯二乙二脲)(PEU)為協效劑,‍分別與MEL‍改性APP后的產物復配構成膨脹型阻燃劑,‍它們對進一步提高聚丙烯的阻燃性能都有顯著作用。




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