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[阻燃机理] 用元素周期表全面系统掌握阻燃剂,这技能你Get到了吗?

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[LV.9]元老会员II

发表于 2016-10-22 17:00:39 | 显示全部楼层 |阅读模式
阻燃科学技术是为了适应社会安全生产和生活的需要,预防火灾发生,保护人民生命财产而发展起来的一门科学。阻燃剂是阻燃技术在实际生活中的应用,它是一种用于改善可燃易燃材料燃烧性能的特殊的化工助剂,广泛应用于各类装修材料的阻燃加工中。经过阻燃剂加工后的材料,在受到外界火源攻击时,能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播,从而达到阻燃的作用。在10月12日,台启龙博士在宁波和大家分享了阻燃剂的分类、作用机理、选用要点及相关案例分析。下面,就让我们一起来学习一下。
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图 台启龙博士一.起燃原因



要想了解如何阻燃,那必须先了解“火”是如何燃起来的?燃烧的条件有三要素:可燃物、点火源、助燃物。
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图 起火三要素



物体起燃之后,要使燃烧持续需要满足以下的特点:温度、可燃物质、助燃剂等相互作用。
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图 持续燃烧的因素



聚合物燃烧过程解析:
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图 聚合物燃烧过程




了解了聚合物起燃的原因,那如何阻燃?就可以根据这三要素出发,阻止其持续作用即可。二.阻燃剂机理的总结阻燃剂的阻燃的机理包括:气相阻燃机理、凝聚相阻燃机理、吸热阻燃机理、中断热交换阻燃机理。

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三.阻燃剂的分类
阻燃剂是一类以提高材料(主要应用于高分子材料中)的抗燃性,即阻燃材料被引燃以及抑制火焰传播的助剂。这张图大家很熟悉吧?没错,初中高中经常背的元素周期表,为什么要从元素周期表入手呢?因为,这可以看出到底是哪些元素影响着阻燃性能。
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图 元素周期表




从表中可以看到,主要的阻燃元素是:Mg、Al、Si、N、P、As、Sb、Bi、Cl、Br、I;次要阻燃元素:Ti、Zr、Mo、Cu、Zn、Sn等。了解这对于阻燃剂的主要成分也能系统的掌握了。下面,我们就从两个方向和大家一起来学习一下阻燃剂的分类。
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图 起阻燃的元素




1.按阻燃剂与材料基材分类
说了阻燃元素,下面就该说一下阻燃剂的分类了。分类一般按照阻燃剂与材料基材之间的关系分为:添加型、反应型、纳米复合。
1)添加型阻燃剂
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图 添加型阻燃剂



2)反应型阻燃剂
通过化学改性或共聚的方法将阻燃剂接入到聚合物分子中。
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图 反应型阻燃剂

反应型阻燃剂应用举例
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3)纳米复合物
将无机粒子加入聚合物基体中,形成的任何一维尺寸在100nm以下的复合物。添加极少量即可大幅度降低热释放,提升阻燃的性能。
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图 添加极少量纳米复合物对热释放的影响


2.按阻燃元素分类
按照阻燃元素来分的话,可能我们就比较熟悉了。比如说:卤系阻燃剂、磷系阻燃剂、磷氮系阻燃剂、氮系阻燃剂、无机阻燃剂、其它体系等。
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图 阻燃剂的分类

1)卤系阻燃剂

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2)磷系阻燃剂

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3)磷氮系阻燃剂
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4)氮系阻燃剂

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5)无机阻燃剂
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三.阻燃剂选择技巧
1.确认应用领域
了解清楚材料的应领域是:家用电器、汽车内饰、轨道交通、纺织装饰、建筑家居等,根据不同的领域选择不同的阻燃剂。

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2.确认环保要求
现在整个社会对于保护要求日趋强烈,所以必须明确材料是否可以添加卤素,是否符合Rohs,reach或金属元素等。
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3.热稳定性匹配
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[LV.7]忠实粉丝III

发表于 2016-10-28 13:47:53 | 显示全部楼层
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[LV.4]偶尔看看III

发表于 2016-12-12 15:50:33 | 显示全部楼层
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