膨胀体系的协同阻燃作用(一)金属盐与氧化物、脲类
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膨胀体系的协同阻燃作用(一)金属盐与氧化物、脲类

文章出处:美信监测网网责任编辑:作者:聚石化学人气:-发表时间:2018-11-13 15:39:00

 

  一般情况下,要使膨胀阻燃聚烯烃的阻燃级别达到UL94‍V-0级,膨胀阻燃体系IFR的加入量要达到材料总量的25~30‍wt%,会使材料的力学性能产生较大的下降,另外也会造成材料成本的较大幅度上升。人们在实践过程中发现在膨胀阻燃体系中加入一些物质可以起到协效剂的作用,明显提高体系的阻燃性能。因此,‍添加高效的阻燃协效剂增加残炭量和改善炭层质量以提高阻燃效率并尽量降低成本是今后膨胀型阻燃剂阻燃聚烯烃的研究重点。

 

膨胀阻燃体系(IFR)与三源

 

金属盐及其氧化物

 

一些金属化合物具有一定的催化氧化脱氢成炭作用,同时金属可以与IFR‍降解过程中的酸性产物反应从而对阻燃效果产生影响。例如,将MoO3和Fe2O3加入APP/PER/MEL体系中,‍研究表明这2种氧化物能提高残炭量,‍提高膨胀型阻燃剂的热稳定性,同时提高炭层的致密程度;将低聚水杨醛(SO)类金属络合物或水杨醛肟(SAO)类金属络合物加入阻燃体系中,材料的阻燃性能显著提高,由于其具有与自由基结合的能力和催化脱氢的能力,‍从而起到催化和自由基抑制的双重作用。

 水杨醛肟

 

 

 脲类

 

由于两个氨基连在同一个羰基上,脲呈弱碱性,可水解生成氨,加热可生成缩脲,‍脲与酰氯、酸酐作用可生成相应的酰脲。由于脲的这些特殊性质,‍所以当脲加入到膨胀阻燃聚丙烯体系后,‍酸源可促使脲水解或缩合生成不燃性的NH3‍,‍NH3能稀释氧气浓度从而抑制燃烧,而聚脲和酰脲可促使炭层更加致密。例如以聚(2,4-甲苯二己二脲)(PHU)和聚(2,4-甲苯二乙二脲)(PEU)为协效剂,‍分别与MEL‍改性APP后的产物复配构成膨胀型阻燃剂,‍它们对进一步提高聚丙烯的阻燃性能都有显著作用。




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