《阻燃材料与技术.doc

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1、阻燃技术：采用合适的化学物质或合成技术从本质上改善聚合物材料的热物理和化学性质而使其成为火灾惰性材料，或者为材料本身提供外在隔热隔氧保护层而使其免于发生燃烧的一系列科学方法于手段。耐火极限：耐火极限对任一建筑构件按时间一温度标准曲线进行耐火试验，从受到火的作用时起，到失去支持能力或完整性被破坏或失去隔火作用时为止的这段时间，用小时表示。阻燃材料：是能够抑制或者延滞燃烧而自己并不容易燃烧的材料钢结构不耐火的原因：一是其在高温下强度降低快。二是钢材热导率大，易于传递热量．使构件内部升温很快。三是高温下钢材塑性增大，易于产生变形。四是钢构件截回面积较小，热

2、容量小，升温快。处于火灾高温下的裸露钢结构往往在15min左右即丧失承载能力，发生倒塌破坏。高聚物随温度变化有3种物理状态:玻璃态，高弹态，黏流态高聚物裂解最后生成的产物：①可燃性气体②不燃气体或低燃烧值气体③液体④固体⑤烟半数致死量(LD50):表示在规定时间内，通过指定感染途径，使一定体重或年龄的某种动物半数死亡所需最小细菌数或毒素量半数致死毒物的浓度(LC50):在动物急性毒性试验中，使受试动物半数死亡的毒物浓度火灾烟气的主要危害:化学毒害性、物理高温、减光性和心理恐怖性高分子聚合物燃烧过程:火焰产生的热量通过辐射、对流、传导使聚合物温度升高，

3、并使聚合物化学键裂解，向火焰不断提供燃料，使得燃烧得以继续。热量使得聚合物表面结构破坏、鼓泡或开裂，使得暴露高温下的固体表面与空气的接触面增大，使得更多的气体进入燃烧区.聚合物表面产生燃料的速率，控制着放热速率及气相燃烧时产生的烟量.当高聚物的放热速率大于单位时间内高聚物裂解、升温等所吸收的热及散出的热损失多方面所需热量时，燃烧将继续进行，否则燃烧将会中止或熄灭。气相阻燃机理:指在气相中抑制（中断或延缓）在反应中起增长作用自由基而发挥的阻燃作用。凝聚相阻燃机理:凝聚相阻燃机理是指在固相或液相中阻止高聚物的热分解和释放出可燃气体而发挥阻燃作用。中断热交

4、换阻燃:是指将阻燃材料燃烧产生的部分热量带走，致使材料不能维持热分解温度，因而不能持续产生可燃气体，于是燃烧自熄协效阻燃机理:指在协效阻燃体系中通过阻燃剂和协效剂发生协同反应而发挥的阻燃作用。极限氧指数:(LOI）是指聚合物在氧和氮混合气体中当刚能支撑其燃烧时氧的体积分数浓度。阻燃等级:即物质具有的或材料经处理后具有的明显推迟火焰蔓延的性质，并以此划分的等级制度。物质燃烧需要三个条件:（1）必须有可燃物;（2）必须与助燃性气体接触;（3）温度达到可燃物的着火点。高聚物阻燃作用(六方面):(1)吸热效应通过分解吸热或热分解产生不燃性挥发物的汽化热，使高

5、聚物材料的温度上升发生困难。(2)捕捉自由基捕捉燃烧反应的活性中间体HO·、H·、·O·、HOO·等，抑制自由基连锁反应。（3）覆盖效应在较高温度下生成稳定的覆盖层，或分解生成泡沫状物质，覆盖于高聚物材料的表面，隔绝热、氧传递。（4）稀释效应受热分解时能够产生大量的不燃性气体，将可燃性气体和氧气稀释而达到不可燃。（5）协同效应单独使用并无阻燃效果或阻燃效果不大，多种材料并用就可起到增强阻燃的效果。（6）抑烟作用抑制可燃性气体产生。气相阻燃机理的化学作用和物理作用:化学作用高聚物燃烧过程中生成的可燃物与大气中的氧反应，是一种自动催化氧化链反应。该过程可

6、表示如下：RH→R·+H·H·+O2→HO·+O·　　　　　O·+H2→HO·+H·　　　　HO·+CO→CO2+H·通过上述链支化反应使燃烧传播。添加的阻燃剂主要是通过减缓和终止燃烧链反应实现阻燃。物理作用(1)密度大的蒸气能较长时间停留在燃烧区，可稀释可燃性气体，且覆盖在高聚物表面可隔热、隔氧(2)阻燃剂的物理反应如为吸热反应，可有效地降低高聚物的温度和分解速度。(3)阻燃剂材料受热或燃烧时生成细微粒子，它们能促进自由基相互结合已终止链式燃烧反应。(4)生成的炭层可将高聚物封闭，阻止可燃性气体从聚合物内逸出和进入火焰区。(５)阻燃剂发生脱水或炭化

7、，释放出的水蒸发时吸热可降低燃烧温度，同时非燃水蒸可以对可燃气体进行稀释。(６)在一些阻燃高聚物的系统中，系统能吸收高聚物裂解生成的可燃气体燃烧时所放出的能量，会引起燃烧中断。卤-----锑阻燃机理:①密度大的三卤化锑蒸气能较长时间停留在燃烧区域，具有稀释和覆盖作用。2卤氧化锑的分解过程为吸热反应，可以有效地降低被阻燃材料的密度和分解速度。③液态及固态三卤化锑微粒的表面效应可以降低火焰的能量。④三卤化锑能促进固相及液相的成炭反应，而相对减缓生成可燃性气体的高聚物的热分解和热氧分解反应，而且生成的炭层可以阻止可燃性气体进入火焰区域，并保护下层材料免遭破

8、坏。⑤三卤化锑在燃烧区域内可按如下反应式与气相中的自由基发生应，从而改变气相中的燃烧反应模式，减少反应放热量