生产阻燃剂-阻燃剂定义及其阻燃作用原理

阻燃剂的作用机理主要内容

☆第一部分阻燃剂的消烟机理

☆第二部分1、阻燃剂的阻燃机理吸热作用覆盖作用抑制链反应不燃气体的窒息作用（1）吸热作用任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的，如果能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量，那么火焰温度就会降低，辐射到燃烧表面和作用于将已经气化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少，燃烧反应就会得到一定程度的抑制。（2）覆盖作用在可燃材料中加入阻燃剂后，阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层，隔绝氧气，具有隔热、隔氧、阻止可燃气体向外逸出的作用，从而达到阻燃目的。（3）抑制链反应根据燃烧的链反应理论，维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可作用于气相燃烧区，捕捉燃烧反应中的自由基，从而阻止火焰的传播，使燃烧区的火焰密度下降，最终使燃烧反应速度下降直至终止。（4）不燃气体的窒息作用

阻燃剂受热时分解出不燃气体，将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下。同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用，阻止燃烧的继续进行，达到阻燃的作用。

在聚合物热分解产生可燃性气体的同时，如果聚合物-阻燃剂体系能分解产生不燃气体，如H2O、N2、HCl、HBr、CO2、NH3等。2、阻燃剂的消烟机理

烟雾的组成可见部分为固体悬浮物黑烟为炭黑，粒径为0.03~0.05μm；白烟为悬浮在空气中的微小粒子。不可见部分为气体HCl、CO2、CO、HCN及甲烷等，其中HCl、CO及HCN为有毒气体。常见塑料烟雾组成气体HClCO2CONH3HCNCH4C2H4C2H2气体含量/%PE-738210--721853462.5PS-619178--6.5181330.1PVC286657117----1169.3PA66-59020.59.83140941560.7PAN-55610.8-565.9-7.437.7PU-66617.3-3.321431451.4EP-1138157-2.2162.37.452.9

主要内容

☆第一部分

☆第二部分塑料阻燃阻燃性评价指标1、燃烧燃烧：是一个极其复杂的热氧化反应过程燃烧三要素热量氧气可燃物塑料的燃烧过程

外部热源或火源的热量导致塑料发生从固态到液态的相态变化第一阶段：热引发过程第二阶段：热降解过程热降解反应生成的可燃气体浓度达到着火极限后，与氧气相遇当塑料吸收的热量足以使可，燃气体燃烧时，可引发塑料燃烧，并从局部向整体扩散。此时对易燃塑料而言，即使去掉火源，燃烧也将继续第三阶段：燃烧过程塑料吸收的热量克服分子内原子间某些弱小的键能时，开始降解，其实质为空气中氧存在下的一种自由基链式反应，反应的结果可生成可燃气体

聚合物材料在火灾中的危险性火灾危险性热伤害：燃烧释放热量非热伤害80%：烟气、毒气一、塑料阻燃常用的热塑性塑料如PE、PP、PS、ABS、PC、POM、PA等性能优良，但易燃，燃烧时产生大量烟雾和有毒气体，使人中毒窒息而死，且影响消防救援工作；PVC等含氯塑料本身不燃，但往往因加入其它物质（如增塑剂等）而可燃。阻燃性评价指标1、氧指数（OI）

塑料试样在N2-O2混合气体中保持连续燃烧所需的最低氧气体积分数。[N2]和[O2]代表两种气体的流量。

OI越小，说明其连续燃烧所需氧气的浓度越低，材料越易燃；OI越大，说明其连续燃烧所需氧气的浓度高，材料越不易燃。常见塑料的氧指数塑料品种氧指数塑料品种氧指数聚甲醛(POM)14.9聚酰胺(PA1010)25.5聚氨酯(PU)17.0软质聚氯乙烯(SPVC)26.0发泡聚乙烯(PE)17.1聚酰胺(PA6)26.4聚甲基丙烯酸甲酯(PMMA)17.3酚醛树脂(PF)30.0聚乙烯(PE)17.4聚苯醚(PPO)30.0聚丙烯(PP)18.0聚砜(PSF)32.0聚苯乙烯(PS)18.1蜜胺树脂(MF)35.0丙烯腈-丁二烯-苯乙烯(ABS)18.2聚酰亚胺(PI)36.0环氧树脂(EP)19.8聚苯硫醚(PPS)40.0聚对苯二甲酸丁二醇酯(PBT)20.0纯聚氯乙烯(PVC)45.0聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)20.6硬质聚氯乙烯(HPVC)50.0氯化聚醚(CP)23.0聚苯并咪唑(PBI)58.0聚酰胺(PA66)24.3聚偏氯乙烯(PVDC)60.0聚碳酸酯(PC)24.9聚四氟乙烯(PTFE)95.0

当OI<22时，为易燃性塑料；当OI在22~27之间时，为自熄性塑料；当OI>27时，为难燃塑料。大多数塑料的OI<27，而阻燃场合要求塑料的OI≥30，因此大部分树脂都需要进行阻燃改性处理。阻燃的必要性必要性2、美国UL标准（UL-94）

美国UL-94标准的测试方法：观察塑料在直接接触火源时的燃烧情况V-0级

离火后10s熄灭，并不引燃其下方30cm处的药棉。V-1级离火后10~30s熄灭，并不引燃其下方30cm处的药棉V-2级离火后30s熄灭，并引燃其下方30cm处的药棉。3、最大比光密度（Dm）

衡量塑料发烟量大小的指标，也称为最大烟密度。塑料的最大比光密度越大，说明其发烟性越大，燃烧时冒黑烟越浓，对环境污染越大。塑料品种最大比光密度塑料品种最大比光密度POM0PVDC98PA61PET390PMMA2PC427LDPE13PS49