膨脹型阻燃劑介紹之一

發(fā)布時(shí)間：2020-08-10 08-10 14:59 作者：康阜新材料

膨脹型阻燃劑是現(xiàn)代發(fā)展極快的一類環(huán)保型阻燃劑，它以磷、氮為主要活性組分，不含鹵素，也不采用氧化銻為協(xié)效劑。含有這類阻燃劑的高聚物受熱時(shí)，表面能生成一層均勻的炭質(zhì)泡沫層，此層隔熱、隔氧、抑煙，并能防止產(chǎn)生熔滴，故具有良好的阻燃性能，且符合當(dāng)今要求阻燃劑少煙、低毒的發(fā)展趨勢(shì)。

膨脹型阻燃體系一般由以下三個(gè)部分組成：

酸源（脫水劑）一般可以是無機(jī)酸或加熱至100~250℃時(shí)生成無機(jī)酸的化合物，如磷酸、硫酸、硼酸、各種磷酸鹽、磷酸酯和硼酸鹽等。

碳源（成碳劑）它是形成泡沫炭化層的基礎(chǔ)，主要是一些含碳量高的多羥基化合物，如淀粉、季戊四醇和它的二聚物、三聚物以及含有羥基的有機(jī)樹脂等。

氣源（氮源，發(fā)泡源）常用的發(fā)泡源一般為三聚氰胺、雙氰胺聚磷酸銨等。

膨脹型阻燃聚合物中的膨脹型阻燃劑系添加至材料相中，應(yīng)具備以下性質(zhì)：

①熱穩(wěn)定性好，能經(jīng)受聚合物加工過程中200℃以上的高溫；

②由于聚合物熱降解要釋出大量揮發(fā)性物質(zhì)，并形成殘?jiān)蚨撨^程不應(yīng)對(duì)膨脹發(fā)泡過程產(chǎn)生不良影響；

③盡管該類阻燃劑系均勻分布在聚合物體相中，但在材料燃燒時(shí)要能形成一層完全覆蓋于材料表面的膨脹炭層；

④阻燃劑必須與被阻燃高聚物有良好的相容性，不能與高聚物和添加劑發(fā)生不良作用，不能過多惡化材料物理、力學(xué)性能。

PP無鹵阻燃劑 UL94 V0級(jí) KF-100A專為阻燃聚丙烯材料而設(shè)計(jì)，亦可用于其它聚烯烴阻燃制品。此產(chǎn)品集酸源、氣源、碳源于一體，主要以 P-N 協(xié)效機(jī)理發(fā)揮阻燃作用，觸火時(shí)膨脹炭化覆蓋在基材表面，隔絕氧氣和熱量傳遞，從而達(dá)到阻燃目的。經(jīng) KF-100A阻燃的聚丙烯制品，阻燃可達(dá)到UL94 V-0（1.6mm），可通過GWIT 750℃及GWFI 960℃灼熱絲測(cè)試。KF-100A用于聚烯烴材料加工的過程中不會(huì)有水滑的情況，制品具有優(yōu)越的電氣性能、機(jī)械性能，燃燒試驗(yàn)中低煙、低毒、無熔滴，使用的過程中不會(huì)析出。

膨脹型阻燃劑必須與高聚物類型相匹配，才能有效地發(fā)揮其阻燃功效，這種匹配性包括其熱行為，受熱條件下形成的物種及其它等。

另外，與傳統(tǒng)的鹵系阻燃劑比較，膨脹型阻燃劑有一個(gè)顯著不同的特點(diǎn)，即當(dāng)其用量低于一定值時(shí)，對(duì)材料的阻燃性（UL94V）基本沒有貢獻(xiàn)，但當(dāng)用量超過一定值時(shí)，材料的阻燃性急劇提高。而對(duì)鹵系阻燃劑，材料阻燃性隨阻燃劑用量幾乎呈線性增長(zhǎng)。見下圖：

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