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阻燃劑協(xié)同阻燃機(jī)理 |
發(fā)布時(shí)間:2018/10/3 |
含鹵阻燃劑與含磷阻燃劑配合使用能產(chǎn)生顯著的協(xié)同效應(yīng)。對于鹵-磷阻燃協(xié)同效應(yīng),人們提出鹵-磷配合使用能互相促進(jìn)分解,并形成比單獨(dú)使用具有更強(qiáng)阻燃效果的鹵-磷化合物及其轉(zhuǎn)化物PBr3、PBr•、POBr3等。用裂解氣相色譜、差熱分析、差示掃描量熱分析、氧指數(shù)測定、阻燃劑程序升溫觀察等方法對鹵一磷協(xié)同效應(yīng)進(jìn)行的研究表明,鹵-磷配合使用時(shí)阻燃劑的分解溫度比單獨(dú)使用時(shí)略低,且分解非常劇烈,燃燒區(qū)的氯磷化合物及其水解產(chǎn)物形成的煙氣云團(tuán)能較長時(shí)間逗留在燃燒區(qū),形成強(qiáng)大的氣相隔離層。
關(guān)于磷-氮相互作用機(jī)理研究得不夠完善,一般認(rèn)為用氮化物(如尿、氰胺、胍、雙氰胺、羥甲基三聚氰胺等)能促進(jìn)磷酸與纖維素的磷;磻(yīng)。形成的磷酸胺更易于纖維素發(fā)生成酯反應(yīng),這種酯的熱穩(wěn)定性較磷酸酯的熱穩(wěn)定性好。磷-氮阻燃體系能促使糖類在較低溫度下分解形成焦炭和水,并增加焦炭殘留物生產(chǎn)量,從而提高阻燃效果。磷化物和氮化物在高溫下形成膨脹性焦炭層,它起著隔熱阻氧保護(hù)層的作用,含氮化合物起著發(fā)泡劑和焦炭增強(qiáng)劑的作用;驹胤治龅弥瑲埩粑镏泻、磷、氧三種元素,它們在火焰溫度下形成熱穩(wěn)定性的無定形物,猶如玻璃體,作為纖維素的一個(gè)絕熱保護(hù)層。
三氧化二銻不能單獨(dú)作為阻燃劑(含鹵聚合物除外),但與鹵類阻燃劑并用則有很大的協(xié)同增強(qiáng)效應(yīng)。這是因?yàn)槿趸R在鹵化物存在的情況下,燃燒時(shí)所生成的SbCl3,SbBr3等鹵化銻的相對密度很大,覆蓋在聚合物表面起覆蓋效應(yīng),并且在氣態(tài)時(shí)也有捕捉自由基的作用。例如,三氧化二銻與氯類阻燃劑并用時(shí),由于氯化物受熱而分解出氯化氫,氯化氫和三氧化二銻反應(yīng)生成三氯化銻和氯氧化銻,氯氧化銻受熱分解繼續(xù)生成三氯化銻。
水合硼酸鋅與鹵系阻燃劑配合使用具有良好的協(xié)同效應(yīng)。在燃燒條件下,它們及其裂解產(chǎn)物之間通過相互作用,幾乎能使所有阻燃元素都能發(fā)揮阻燃作用。水合硼酸鋅與鹵系阻燃劑反應(yīng)生成二鹵化鋅和三鹵化硼,它們能在氣相中捕獲HO•、 H•,在固相中形成玻璃狀隔離層,隔熱,隔氧,生成的水稀釋燃燒區(qū)的氧并帶走反應(yīng)熱,因此能發(fā)揮較大的阻燃作用。 |
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