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膨胀型阻燃剂阻燃机理到底是怎样的

文字:[大][中][小] 2018-2-1  浏览次数:733

20世纪80年代,意大利都灵理工大学的G.Camino教授经过较长时间的研究工作,建立并完善了以磷、氮元素为主的膨胀型阻燃体系及其相关阻燃机理学说。此后,膨胀型阻燃剂进入高速发展时代。

膨胀型阻燃剂的机理到底是怎样的?
具体步骤:
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,最后形成多孔泡沫炭层

膨胀型阻燃剂高温成炭

那么,形成的炭化层起什么作用呢?
✔ 使热难于穿透入凝聚相
✔ 可阻止氧从周围介质扩散入正在降解的高聚合物材料中
✔ 可阻止降解生成的气态或液态产物逸出材料表面

其实在膨胀型阻燃剂阻燃过程中,我们还需要通过一些途径来降低炭层下材料的可燃性,例如:
1、增加碳化率,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,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

怎么样,看完这些之后的你,是不是对膨胀型阻燃剂的阻燃机理有了更深刻的理解了呢?

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