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膨胀型阻燃剂炭层阻燃作用

返回列表来源: 发布日期 2016-01-13 15:37 浏览:-

  一、膨胀炭层的形成

  膨胀型阻燃剂一般包括碳源、酸源及发泡剂,它们是通过下述相互作用而形成的炭层:

  1、在较低温度(150摄氏度左右,具体温度取决于酸源和其他组分的性质)下,由酸源产生能酯化多元醇和可作为脱水剂的酸;

  2、在稍高于释放酸的温度下,酸与多元醇(碳源)进行酯化反应,而体系中的胺则作为此酯化反应的催化剂,加速反应进行;

  3、体系在酯化反应前或酯化过程中熔化;

  4、反应过程中产生的水蒸气和由气源产生的不燃性气体使已处于熔融状态的体系膨胀发泡。与此同时,多元醇和酯脱水碳化,形成无机物及炭残余物且体系进一步膨胀发泡;

  5、反应接近完成时,体系胶化和固化,最后形成多空泡沫炭层。

膨胀型阻燃剂

  二、炭层的阻燃作用

  膨胀型阻燃剂炭层通常还含有氮、氧、磷和其他元素。为了保护下层材料,炭层必须覆盖材料全部表面,且应有足够的强度。碳化层阻燃功能来自:

  1、使热难于穿透入凝聚相;

  2、可阻止氧从周围介质扩散入正在降解的高聚合物材料中;

  3、可阻止降解生成的气态或液态产物逸出材料表面。

  为降低炭层下材料的可燃性,有下述几种途径:

  1、增加碳化率,这可降低抑制燃烧区的可燃性产物的量;

  2、提高炭层的热阻和材料表面温度,有助于减少对流给热量,增加辐射损失和加热材料的热耗量;

  3、增加炭层厚度和降低炭层的导热率;

  4、降低炭层的渗透性,增加高聚合物降解液态产物的黏度,以降低其或活动性。

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