无卤阻燃聚乙烯的研究进展

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1、无卤阻燃聚乙烯的研究进展前言聚合物的燃烧与阻燃阻燃剂的现状与展望聚乙烯无卤阻燃研究现状前言问题:火灾→塑料的易燃性引起解决方法:提高塑料的阻燃性主要采取的措施:添加阻燃剂前言添加阻燃剂后的实际效果:5种典型塑料制品的阻燃试样的危险性:(1)聚苯乙烯电视机外壳(2)聚苯氧电子计算机外壳(3)聚氨酯泡沫塑料软椅(4)带聚乙烯绝缘层和橡胶护套的电缆(5)不饱和聚酯玻璃钢电路板。前言实验结果:(1)发生火灾后可供疏散入口和抢救财产的时间，阻燃试样为未阻燃试样的25倍;(2)材料燃烧的放热速度，阻燃试样仅为未阻燃试样的1/4;(3)材料燃烧的质量损失速率，阻燃试样为未阻燃试样1/20(4)材料

2、燃烧生成的有毒气体量(换算成CO计)，阻燃试样仅为未阻燃试样的1/3;(5)阻燃试样与未阻燃试样两者燃烧时生成的烟量相差无几。前言结论只要制备阻燃材料的配方和工艺合理，阻燃材料的火灾安全性在很多方面都比未阻燃的同类材料要高。因此全世界都非常重视塑料的阻燃化。聚合物的燃烧与阻燃燃烧过程:(1)物质受热分解产生可燃性气体产物;(2)此可燃物在空气中燃烧;(3)燃烧产生的部分热量使固态物质或熔融态物质继续分解，提供燃料使燃烧继续聚合物的燃烧与阻燃气相阻燃机理：指在气相中进行的阻燃作用，即在气相中中断或延缓可燃气体的燃烧反应(一般为链式反应).凝聚相阻燃机理:指在凝聚相中延缓或中断固态物质产生可燃

3、气体的分解反应或凝聚相表面的燃烧反应中断热交换阻燃机理:指将聚合物燃烧产生的部分热量带走而降低原聚合物的吸热量●阻燃机理阻燃剂现状及展望历史发展：发展：８０年代，９４年起陆续有被禁用，逐渐被　取代主要种类：多溴二苯醚、五溴二苯醚、十溴二苯酚、八溴二苯酚、五溴二苯酚、六溴环十二烷及四溴双酚A特点：含卤阻燃剂与无卤阻燃剂相比，其阻燃性、加工性、物性等综合性能优良，价格也适中阻燃机理:●卤(溴)系仍占主导地位阻燃剂现状及展望优点：同时起阻燃和填充作用;燃烧时不产生有毒或腐蚀性气体;价格最低廉。缺点：阻燃效率低，所需填充量大，至少填充50-60%以上才能满足阻燃性能的要求，严重影响了被阻燃高分于材

4、料的物理机械性能和加工性能●氢氧化铝和氢氧化镁占无卤阻燃剂的主要地位阻燃剂现状及展望机理:当氢氧化物受热分解时发生脱水吸热反应(氢氧化铝为34.6%,氢氧化镁为吸收了部分燃烧热，在阻止或减缓了材料的热分解的同时，降低了燃烧反应速度;其次，氢氧化物自身受热分解放出水蒸气，稀释了可燃性气体，从而降低了聚烯烃塑料热降解产物的燃烧速度。●氢氧化铝和氢氧化镁占无卤阻燃剂的主要地位阻燃剂现状及展望应用:广泛用于聚烯廷无卤阻燃剂,●氢氧化铝和氢氧化镁占无卤阻燃剂的主要地位阻燃剂现状及展望种类:红磷、聚磷酸胺APP)、磷酸酷、蜜胺磷酸盐阻燃机理:在燃烧区表面形成一个炭膨胀层，隔绝空气和热量的扩散;含氮分子

5、受热分解放出二氧化碳、氨、氮气、二氧化氮和水蒸气等气体降低燃烧体系温度，稀释氧气外:磷化合物受热分解形成焦磷酸保护膜，随后并形成膨胀的泡沫状炭层结构，起到绝热和阻隔氧气进入基体支持燃烧的作用●磷、氮系和膨胀型阻燃剂阻燃剂现状及展望制备方法:熔融共混、溶液混合以及原位(insitu)聚合阻燃机理:纳米级层状阻隔层可能很有效地阻止材料中可燃性小分子气体的挥发，减少火焰中的热量传递到本体材料缺点:单独不能满足阻燃的要求聚烯烃/蒙脱土纳米插层杂化材料阻燃剂现状及展望制备:聚合物/硅胶/碳酸钾共混机理:一种解释是燃烧过程中在材料的表面形成了硅酸钾盐玻璃，这种隔离层起到隔热和阻止热分解气体的逃逸;另外

6、,与硅胶或烟状形成坚硬的炭/表面层。该表面层形成热量隔离层，保护了内部的聚合物;同时阻断热降解产物向表面的迁移●硅胶/碳酸钾体系阻燃剂现状及展望优点:赋予聚合物优异的阻燃抑烟性的同时，还能改善材料的加工性能及提高材料的机械强度，特别是低温冲击强度制备:部分交联在聚合物上机理:燃烧时有机硅能富集材料表面形成炭层，进而阻止烟的形成和火焰的发展，所以既能提高氧指数，又能降低UL94标准所规定测试的火焰传播速度●有机硅系阻燃剂阻燃剂现状及展望可膨胀石墨(EG)是以天然鳞片石墨经无机酸等处理而得到的一种石墨插层化合物,一般与APP合用.机制:可膨胀石墨的作用是物理机制，主要是致密的炭层形成物理隔离层

7、，保护炭层下的聚合物，隔离热量和质量传递●可膨胀石墨体系