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橡胶阻燃剂配方理论设计

在橡制品中加入阻燃剂是提高其阻燃性最常用的方法。阻燃剂的种类很多,按所含阻燃元素不同,可分为卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、磷卤系阻燃剂、磷氮系阻燃剂等几类。

1、卤系阻燃剂主要是氯和溴的化合物,最常用是氯化石蜡、全氯环戊癸烷、氯化聚乙烯、四溴乙烷、四溴丁烷等。卤系阻燃剂的阻燃效果与其结构有关,阻燃效果:脂肪族卤化物脂环族卤化物芳香族卤化物。卤系阻燃剂在热解过程中,分解出能捕获传递燃烧自由基的X及HX,HX还可稀释可燃物裂解时产生的可燃气体,隔断可燃气体与空气的接触;

2、磷系阻燃剂主要有聚磷酸铵、磷酸酯类阻燃剂。常用的磷酸酯类阻燃剂有:磷酸三甲苯酯、磷酸甲苯二苯酯、磷酸三苯酯、磷酸三辛酯、磷酸三芳基酯、辛基磷酸二苯酯等。其中,辛基磷酸二苯酯被美国食品医药局(FDA)确认为磷酸酯中唯一的无毒阻燃增塑剂,允许用于食品医药包装材料。磷酸酯类阻燃剂对含有羟基的聚氨酯、聚酯、纤维素等高分子材料的阻燃效果非常好,而对不含羟基的聚烯烃阻燃效果较小。磷系阻燃剂在燃烧过程中产生磷酸酐或磷酸,促使可燃物脱水炭化,阻止或减少可燃气体产生。磷酸酐在热解时还形成熔融物覆盖在可燃物表面,使其氧化生成二氧化碳,起到阻燃作用;

3、在氮系阻燃剂中,氮的化合物和可燃物作用,促进交链成碳,降低可燃物的分解温度,产生的不燃气体能稀释可燃气体;

4、磷-卤系阻燃剂、磷氮系阻燃剂主要是通过磷-卤、磷氮协同效应作用达到阻燃目的的。



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