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第七章 阻燃剂 §7.1 概述 定义：能够增加材料耐燃性的物质叫阻燃剂，多为Ⅲ、Ⅵ、Ⅻ族元素化合物。 如： ⅢA族的B、Al化合物； VA族的N、P、Sb、Bi化合物； ⅫA族的Cl、Br化合物； 还有Si、Mo的化合物等。 §7.2 聚合剂的燃烧和阻燃剂的作用  机理 燃烧三要素：可燃物、氧、热 燃烧五阶段： 1 加热→聚合物温度升高 2 降解→Polymer中弱键断裂（键能） 3 分解→主键亦断裂，产生低分子物 4 点燃：可燃性气体达到一定浓度，温度达到闪 点或燃点，并有足够的氧气或氧化剂存在 5 燃烧：燃烧释出能量及活性游离基引起链锁反 应，不断提供可燃物。 聚合物燃烧性标准： 燃烧速度： 氧指数（OI）：试样像蜡烛状燃烧时，N2—O2 混合气流中所必须的最低氧含量 氧指数越↑，燃烧越难。 OI≥27为阻燃物质 §7.2.1 阻燃机理 保护膜机理 不燃性气体机理 冷却机理 终止链锁反应机理 协同作用机理 §7.3 阻燃剂的化学及工艺 阻燃剂的分类: 无机化合物：Sb2O3, Al(OH)3, Mg(OH)2 B化合物 有机化合物：有机卤化物、有机磷化物 §7.3.1 添加型阻燃剂 有机卤化物 磷酸酯及其它磷化物阻燃剂 无机盐 §7.3.2 反应型阻燃剂 特点： 具有反应性官能团，以化学键的形式结合到高分子 结构中，不逃逸，对材料物理机械性能影响较小。 代表物： §7.4 阻燃剂的应用 阻燃剂的用量取决于： ①聚合物 ②阻燃剂 ③使用方法 ④阻燃性能的要求 单独使用时：阻燃剂效果PBrCl §7.5 消烟剂 烟是聚合物材料热分解或不完全燃烧时所产生的固体以及液体小颗粒在空气中形成的气溶液。 危害：①自身的化学成分有毒 ②移动速度快，使 人的直视距离缩短，能见度降低。 加入阻燃剂后，发烟量增加 所以加入消烟剂，以降低发烟量和烟密度 §7.6 阻燃剂的发展趋势 1. 现有阻燃剂品种的改进 a. 无机类 如：Al(OH)3、Mg(OH)2进行超细 化和表面处理 b. 卤素类 开发聚合型溴化物，改善其热稳定性 及耐久性 c. 磷系 开发大分子磷化合物，以克服其耐热 性差、挥发性大的缺点 a. 卤代酸酐 TCPA: TBPA 氯桥酸酐 返回 b. 四溴双酚A及衍生物 返回 C. 含磷多无醇 TCPA 用于织物防燃，耐久性强，耐洗涤，并能改善织物的干防皱性和防腐性。 THPOH Fyrol-6 返回 加工成型对阻燃剂的要求： a. 阻燃剂加入到Polymer中，不影响树脂的加工 性能 b. 阻燃剂在加工中，不挥发，不升华，不分解 c. 阻燃剂对成型设备和模具无腐蚀作用 2. 聚合物对阻燃剂的要求 a. 阻燃剂在树脂中分散性或相密性好 b. 阻燃剂加入后，产品价格不会提高太多 c. 对Polymer制品的物理机械性能影响不大 d. 经阻燃处理的制品不易着火 e. 产生烟的速度低且量少 f. 产生的毒气体可燃性低，毒性小 g. 阻燃剂本身具有耐候性和长效性 3. 阻燃剂本身的要求 a. 价格便宜 b. 毒性小 c. 热稳定性好 d. 反应型阻燃剂的纯度要高 返回 烟密度取决于 燃烧条件 试验环境状观 有机聚合物分子结构 有机聚合物分子结构及添加剂对发烟性的影响： a. 脂肪烃为主链，尤其其上含有O，发烟量减少， 主链上有苯环，发烟量增多，多烯烃或侧链上 有苯环↑↑ b. 含卤素，发烟量↑ c. 聚合物热稳定性高，发烟量↓ d. 加入阻燃剂，发烟量↑ 消烟剂的种类和应用： 1、二茂铁 用于PVC 机理： ① 200℃～300℃ 二茂铁→ Fe2