阻燃剂的基本知识

阻燃剂的基本概念和要求

   n      阻燃剂：能够阻止或延缓高分子材料燃烧,增加其耐燃性的物质

   n      理想的阻燃剂除了阻燃性能外，还应有以下的要求

n      与塑料相容性好

n      不严重改变树脂的物理性能

n      有良好的光稳定性

n      价格便宜

n      不腐蚀塑料加工设备

n      不产生有毒粉尘、烟尘和气味

阻燃基本机理

n      干扰火焰中的燃烧化学，抑制反应中起增长作用的自由基。

n      固相中中止聚合物的热分解和组织固相释放出可燃性气体。

n      中断热交换，将聚合物燃烧产生的热量带走而不反馈到聚合物上，使聚合物不再持续分解。

n      加快聚合物的成炭速率，促使聚合物交联，或者发生反应形成一层涂层，防止下层聚合物进一步裂解和燃烧。

阻燃性能测定

美国保险业实验室UL-94燃烧试验

       127mm，宽12.7m的试样垂直悬挂，试样上端(6.4mm的地方)用支架上的夹具夹住，试样下端距灯嘴9.5mm，距干燥医用脱脂棉球305mm，试样先用本生灯(19mm高的蓝色火焰)第一次灼烧10秒，在试样自熄后，再第二次烧10秒，每一次试验应检测5个试样，并按下述标准分级。

阻燃性能分级

阻燃剂种类介绍

阻燃剂的发展

阻燃剂种类及其基本特点

n      卤素系：  燃烧后环境污染大，逐渐被限制使用

n      有机磷系：添加量大，一般为10%～30%，多数分解温度比             较低，易腐蚀模具，有些还会影响树脂的冲击强度

n      磺酸盐系：添加量少，阻燃效率高，但要满足更高的阻燃要            求则需和其他阻燃剂复配使用

n      硅系：      高效、无烟、低毒、对环境友好，但成本高，常与          其他阻燃剂复合使用

磺酸盐系阻燃剂概述

   n      磺酸盐系阻燃剂的阻燃机理

           在PC中，燃烧时能促进CO2和H2O的释放，促进酚类物质的生成，促进脂肪族和芳香族化合物的产生，加快PC分子的成炭速率，促使聚合物分子交联。

   n      磺酸盐系阻燃剂分类

苯磺酰基苯磺酸钾(KSS)

n      全氟丁基磺酸钾(PPFBS)

n      2,4,5－三氯苯磺酸钠(STB)

   n      磺酸盐系阻燃剂的特点及其在PC中的应用

硅系阻燃剂(硅氧烷)的阻燃机理

             通过生成裂解炭层和提高炭层的抗氧化性来提高阻燃效果。以聚硅氧烷阻燃的高分子材料，聚硅氧烷多半会迁移到材料表面。一旦燃烧，就会形成硅氧烷特有的－Si－O－键和(或)－Si－C－键的无机隔氧绝热保护层，这既阻止了燃烧分解物外逸，又抑制了高分子材料的热分解，达到阻燃、低烟、低毒的目的。

硅系阻燃剂分类

n      有机硅系：聚硅氧烷，包括硅油、硅树脂、硅橡胶及其多种硅        氧烷共聚物

n      无机硅系：硅酸盐、硅胶、滑石粉等

   n      硅系阻燃剂的特点：高效、无毒、低烟、防滴落、无污染

一些硅系阻燃剂的应用

n      GE公司SFR-100，SF-1000

n      Dow corning D.C.RM系列硅树脂微粉阻燃剂，在适用的塑料中添加0.1%～1.0%，就可改善材料的加工性；添加1%～8%即可得到发烟量、放热量、CO产生量均低的阻燃材料

n      日本NEC等公司共同开发的带有芳香基的、含支链结构的特种聚硅氧烷。在一些高聚物(如PC)中分散性良好，不易迁移，对PC/ABS合金不但具有高效阻燃性。而且能大幅度提高材料的冲击强度。同时。材料的耐热性、成型性及再循环加工性俱佳。