橡胶阻燃技术以及其发展方向

《橡胶阻燃技术以及其发展方向》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。

1、橡胶阻燃技术以及其发展方向橡胶的燃烧实质上是在高温下橡胶发生分解，生成的nJ燃性气体在氧和热的作用下发生燃烧。所以，阻燃的常用方法是向高聚物中加入阻燃剂，以降低燃烧物表而温度，稀释可燃物分子浓度和切断氧气的供给來达到阻燃的目的。阻燃剂按使用方法可分为反应型和添加型两大类。反应型阻燃剂作为中间体在高分了材料合成过程中参加反应，键合到高分了的分了链上起阻燃作用。添加型阻燃剂是在高分子材料加T过程屮通过物理机械方法与高分子材料混合在一起以达到阻燃的作用。添加型阻燃剂乂分有机阻燃剂和无机阻燃剂。山于各种橡胶的分子结构不同，I大I而在阻

2、燃剂的品种和用量的选择上有较大的差界。反应型阻燃剂通过加入反应型阻燃剂作为中间体，将橡胶进行化学改性促使橡胶线性大分了发生交联或在橡胶聚合物主链上导入阻燃元素，使橡胶分子本身带有耐燃性。近年來，采用化学改性方法制备阻燃橡胶取得了一些进展。但就未在工业中大量采用，国内外的研究者通过化学改性在天然橡胶主链上引入氯原子，制得阻燃和物理机械性能优良的氯化天然胶。在制备硅橡胶时采用新的引发体系，在硅橡胶主链上结合大环配体，可冇效提高硅橡胶的热分解温度，增加热分解产住的不燃残渣，减缓可燃性气休的释放速度，从而有效捉髙硅橡胶的阻燃性能。将丁

3、睛橡胶浸入含交联剂的苯溶液中处理，改性后的丁睛橡胶捉高了耐燃料性。还可釆用丙烯基氯和甲基丙烯酸甲酯接枝改性天然胶乳后,可制得阻燃性和物理性能优良的接枝聚合物。添加型阻燃剂卤系阻燃剂在卤系阻燃剂中，主要是氯和澳的化合物。常用的卤系阻燃剂冇十澳二苯醯、四漠双酚A、八滉瞇、氯化石蜡等，含卤素橡胶在燃烧受热状态下能够析出卤素游离基，也能够阻燃或延缓橡胶的燃烧。因此浪类阻燃剂阻燃效呆优于同类含氯化合物。卤系阻燃剂的缺点是燃烧时生成大量烟和卤化氢。卤系阻燃剂的作用机理是受热分解放出卤化氢，后者能消除燃烧过程中的活泼自由基，在气相中抑制燃烧

4、。卤系阻燃剂与三氧化二锐有强烈的协同作用，燃烧时生成较重的SbCI3气体，覆盖在燃烧物周围，对氧的扩散起屏蔽作用。磷系阻燃剂属于磷系阻燃剂的有红磷和聚磷酸钱。由于近年来对非卤阻燃要求迫切，它们受到特别重视。红磷的阻燃机理与其它磷系阻燃剂基木相同，特点是含磷量人，达到相同阳•燃等级所需添加量少。普通红磷在空气中易受氧化和水的作用，住成磷酸和剧壽的磷化氢，而且也不安全,作为阻燃剂的红磷需特别纯化、添加抑制剂、并进行树脂包覆。无机阻燃剂无机阻燃剂热稳定性好，燃烧时无冇害气体产生，符合低烟、无毒要求，安全性较高既能阻燃又对作填充剂，降

5、低材料成本。由于含卤阻燃聚合物燃烧时对环境产生二次污染，而无机阻燃剂有上述优越性，近年來备受关注，其用量急剧增加。膨胀型阻燃剂阻燃材料逐渐向绿色化方向发展，无卤膨胀型阻燃剂显示了强大的生命力。膨胀羽阻燃剂是以磷、氮为阻燃元素的阻燃剂，它一•般不含卤素，因而也不需采用鶴协效剂。含有这类阻燃剂的高聚物受强热或燃烧时表而能住成一层均匀的多孔炭质泡沫层，能起隔热、隔氧、抑烟的作用，并能防止产生熔滴，具有良好的阻燃及抑烟功能，不会引起环境污染。橡胶阻燃技术发展方向氢氧化物阻燃技术纳米氢氧化镁对橡胶基质有较好的增强作用，.「L纳米蛍氧化镁

6、分散得越好，增强效果越显著，对以实现复合材料力学性能和阻燃性能的兼顾。对纳米粉体进行表面处理可改善其与橡胶间界而的相互作用，提高其分散性，从而提高复合材料的力学性能。将盘氧化镁和硼酸锌并用可以提高橡胶的阻燃性能并增强燃烧麻所形成的陶瓷层。但添加蛍氧化镁会增大聚二甲基硅氧烷泡沫的密度和破度。氢氧化镁的失水和水分蒸发会造成材料失去柔顺性而变硕变脆。在900°C下气体对形成结构的压力和其内部应力的变化会导致材料中裂纹的产生并造成泡沫的开放式结构，这种开放式结构会有利于向火焰提供更多的燃料，从而降低阻燃效果。减少氢氧化镁的用量可减少裂

7、纹的产牛，并减少由于分解失水所造成的热失重。膨胀型阻燃技术虽然膨胀型阻燃剂具有低朋、无毒、无卤、抗熔滴滴落等优点，但同时具有热稳定性不高、在水屮的溶解度偏人及与聚合物基质的相容性较差等缺点，因此开发阻燃效率更高、与橡胶棊质相容性更好的新型膨胀型阻燃剂是橡胶阻燃材料发展的一个方向。硅橡胶陶瓷化阻燃技术通过向硅橡胶屮添加燃烧麻能促进陶瓷层生成的物质，如含硅无机填料等来达到阻燃的目的。含硅无机填料主要包括云母、硅灰石、蒙脱土、玻璃熔块等。它们的阻燃机理主要是凝固相的物理作用，促进陶瓷层的生成和稳定，关键是降低陶瓷化温度、增加陶瓷层的

8、质量和强度。蒙脱土和云母还可以利用其片层结构起到物质阻隔、吸附人分子和限制其运动、促进交联及提高大分子稳定性等作用。蒙脱土蒙脱i:能有效提高硅橡胶的热分解温度，减缓硅橡胶的燃烧反应，促进陶瓷层生成。由于蒙脱土纳米分散产生的纳米效应、表面缺陷和表面性质等，它也冇一定的催化或捕捉