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淮安軒陽(yáng)塑膠:PC透明塑料分享塑料基礎知識:阻燃改性的基本原理介紹

作者:admin     發(fā)布日期: 2023/2/9

一、塑料的燃燒過(guò)程

  要弄清塑料阻燃的原理,首先要了解塑料的燃燒過(guò)程。

  塑料的燃燒過(guò)程是一個(gè)極其復雜的熱氧化反應,導致燃燒的基本要素為熱、氧和可燃氣體。

一般認為,塑料的燃燒經(jīng)歷了如下三個(gè)階段。

  第一階段,熱引發(fā)過(guò)程。來(lái)自外部的熱源或火源的熱量導致塑料發(fā)生相太變化(即從固態(tài)轉化為液態(tài))和化學(xué)變化。

  第二階段,熱降解過(guò)程。這一過(guò)程為吸熱反應,當塑料吸收的熱量足以克服分子內原子間某些弱小鍵能時(shí),塑料開(kāi)始發(fā)生降解反應。這種反應的實(shí)質(zhì)是在空氣中氧存在下的一種自由基鏈式反應,反應的結果產(chǎn)生氣相可燃物體如各種單體易燃烴類(lèi)等。

  第三階段,引燃過(guò)程。當第二階段熱降解反應生成可燃物的濃度達到著(zhù)火極限后,與大氣中的氧氣相遇。

二、阻燃機理

  塑料中按一定比例加入阻燃劑,可使氧指數增大,阻燃效果明顯。當然,氧指數只是表示材料可燃性和阻燃劑的阻燃性,還應采用一系列的參量,如熱自燃臨界參量、熱點(diǎn)燃能量、熱自燃溫度等。一般說(shuō)來(lái),含有阻燃劑的塑料在燃燒時(shí),阻燃劑是在不同反應區域內(氣相、*凝聚相)多方面起作用的。對于不同材料,阻燃劑的作用也可能不同。

  阻燃劑的作用機理比較復雜。但其目的總是以物理和化學(xué)的途徑來(lái)切斷燃燒循環(huán)。阻燃劑對燃燒反應的影響表現在如下幾方面:

 ?。?) 位于凝聚相內的阻燃劑吸熱分解,從而使凝聚相內的相對溫度減慢上升,以延緩塑料的熱分解溫度,利用阻燃劑熱分解時(shí)生成的不燃性氣體的氣化熱來(lái)降低溫度。

 ?。?) 阻燃劑受熱分解,釋放出捕獲燃燒反應中的·OH(羥基)自由基的阻燃劑,使按自由基鏈式反應進(jìn)行的燃燒過(guò)程終止鏈鎖反應。

 ?。?) 在熱作用下,阻燃劑出現吸熱相變,阻止凝聚相內溫度的升高,使燃燒反應變慢直至停止。

 ?。?) 催化凝聚相熱分解,產(chǎn)生固相產(chǎn)物(焦化層)或泡沫層,阻礙熱傳遞作用。這使凝聚相溫度保持在較低水平,導致作為氣相反應原料(可燃性氣體分解產(chǎn)物)的形成速度降低。


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