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PVC阻燃剂

日期:2019/12/24 9:40:05 访问量:43 作者: 来源:

阻燃剂是提高可燃性聚合物的难燃性的一类助剂。阻燃剂的作用机理很复杂,阻燃效果是通过各种不同途径实现的。但归结起来,阻燃剂的作用不外乎是通过物理途径和化学途径来达到切断燃烧循环的目的。有的阻燃剂有助于生成一种保护性的焦炭层,从而使未燃烧的聚合物与火焰和热源隔开;有的阻燃剂是通过改变火焰的反应机理而起作用,即在气相中阻止自由基的生成;还有的则是将其水分释放到热源上,急冷和冷却燃烧反应。根据塑料阻燃剂应用的方法,一般把阻燃剂分为添加型和反应型两大类。

聚氯乙烯树脂的含氯量为56.8%,所以本身具有自熄性,硬质品也具有阻燃性,但是聚氯乙烯软质品由于配用大量的增塑剂,增塑剂中绝大多数品种遇火燃烧,所以配方中一般增塑剂的加入量小于50份时,制品遇火燃烧,离开火能自熄;若是大于50份,将极易燃烧且不能自熄。另外聚氯乙烯配方中所加入一些改性剂,往往也是可燃的,这些组分也将提高聚氯乙烯制品的可燃性。

聚氯乙烯配方中最常用的阻燃剂有氧化锑、硼酸锌、氯化石蜡、磷酸三甲苯脂(TCP)、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯、磷酸三(2,3-二溴丙基)酯等。作为PVC抗冲改性剂之一的氯化聚乙烯,由于能提高制品的氯含量,也能起到一定阻燃作用。

氧化锑(三氧化二锑)在单独使用时,几乎没有阻燃活性,但和卤素共用则有协同效应。聚氯乙烯是含卤树脂,所以单独使用氧化锑就能得到阻燃性。当氧化锑与氯化石蜡并用时,阻燃效果将更好。然而由于使用氧化锑后制品不透明,所以在一定程度上,限制了它的用途。氧化锑的有效用量是1-5phr,常用量为2-3phr。目前国外已开发出用于透明制品的氧化锑品种如Nyacol。

硼酸锌是一种价廉阻燃剂,阻燃效果没有氧化锑好,所以一般和氧化锑并用,减少氧化锑用量,降低成本。

磷酸酯是一种较高效的阻燃剂,最常用的是磷酸三甲苯脂。但磷酸三甲苯脂的低温性能很差,所以在需要考虑耐寒性的场合使用烷基磷酸酯更为合适。此类阻燃剂可用于透明制品。磷酸酯类阻燃剂一般加入量为5—15phr,具体用量取决于聚氯乙烯制品阻燃等级的要求。含溴的磷酸酯类阻燃效果要好于相同结构的含氯磷酸酯。由于此类阻燃剂中大多数品种对制品低温柔曲性产生不良影响,所以它们最大用量很少超过15phr。和氧化锑并用,可获得更佳的阻燃效果。

氯化石蜡是一种比较典型的阻燃剂,随着含氯量的增加,阻燃效果增强。使用70%氯化石蜡,可以补偿聚氯乙烯氯含量的损失。50%氯化石蜡还有增塑作用,是辅助增塑剂,混合这种阻燃剂不仅能减少易燃增塑剂用量,还可减少配方中氧化锑的量,但它的应用受到低相容性和增塑效果的限制。另外氯化石蜡也对一些稳定体系产生负作用,配方设计时应注意。

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