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PVC阻燃劑

日期:2019/12/24 9:40:05 訪問量:19 作者: 來源:

阻燃劑是提高可燃性聚合物的難燃性的一類助劑。阻燃劑的作用機理很復雜,阻燃效果是通過各種不同途徑實現的。但歸結起來,阻燃劑的作用不外乎是通過物理途徑和化學途徑來達到切斷燃燒循環的目的。有的阻燃劑有助于生成一種保護性的焦炭層,從而使未燃燒的聚合物與火焰和熱源隔開;有的阻燃劑是通過改變火焰的反應機理而起作用,即在氣相中阻止自由基的生成;還有的則是將其水分釋放到熱源上,急冷和冷卻燃燒反應。根據塑料阻燃劑應用的方法,一般把阻燃劑分為添加型和反應型兩大類。

聚氯乙烯樹脂的含氯量為56.8%,所以本身具有自熄性,硬質品也具有阻燃性,但是聚氯乙烯軟質品由于配用大量的增塑劑,增塑劑中絕大多數品種遇火燃燒,所以配方中一般增塑劑的加入量小于50份時,制品遇火燃燒,離開火能自熄;若是大于50份,將極易燃燒且不能自熄。另外聚氯乙烯配方中所加入一些改性劑,往往也是可燃的,這些組分也將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劑有氧化銻、硼酸鋅、氯化石蠟、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。作為PVC抗沖改性劑之一的氯化聚乙烯,由于能提高制品的氯含量,也能起到一定阻燃作用。

氧化銻(三氧化二銻)在單獨使用時,幾乎沒有阻燃活性,但和鹵素共用則有協同效應。聚氯乙烯是含鹵樹脂,所以單獨使用氧化銻就能得到阻燃性。當氧化銻與氯化石蠟并用時,阻燃效果將更好。然而由于使用氧化銻后制品不透明,所以在一定程度上,限制了它的用途。氧化銻的有效用量是1-5phr,常用量為2-3phr。目前國外已開發出用于透明制品的氧化銻品種如Nyacol。

硼酸鋅是一種價廉阻燃劑,阻燃效果沒有氧化銻好,所以一般和氧化銻并用,減少氧化銻用量,降低成本。

磷酸酯是一種較高效的阻燃劑,最常用的是磷酸三甲苯脂。但磷酸三甲苯脂的低溫性能很差,所以在需要考慮耐寒性的場合使用烷基磷酸酯更為合適。此類阻燃劑可用于透明制品。磷酸酯類阻燃劑一般加入量為5—15phr,具體用量取決于聚氯乙烯制品阻燃等級的要求。含溴的磷酸酯類阻燃效果要好于相同結構的含氯磷酸酯。由于此類阻燃劑中大多數品種對制品低溫柔曲性產生不良影響,所以它們最大用量很少超過15phr。和氧化銻并用,可獲得更佳的阻燃效果。

氯化石蠟是一種比較典型的阻燃劑,隨著含氯量的增加,阻燃效果增強。使用70%氯化石蠟,可以補償聚氯乙烯氯含量的損失。50%氯化石蠟還有增塑作用,是輔助增塑劑,混合這種阻燃劑不僅能減少易燃增塑劑用量,還可減少配方中氧化銻的量,但它的應用受到低相容性和增塑效果的限制。另外氯化石蠟也對一些穩定體系產生負作用,配方設計時應注意。

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