無鹵阻燃劑
關(guān)注創(chuàng)建者：匿名 創(chuàng)建時(shí)間：2022-04-22
無鹵阻燃劑的實(shí)例教程
無鹵阻燃劑燃燒時(shí)發(fā)煙量小，不產(chǎn)生有毒、腐蝕性氣體。無鹵阻燃添加劑主要以磷系化合物和金屬氫氧化物為主。這兩類化合物，燃燒時(shí)不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性氣體，被稱為無公害阻燃劑。下面凱茵化工為大家介紹一下無鹵阻燃劑的阻燃原理：
1.吸熱作用
任何燃燒在較短的時(shí)間所放出的熱量是有限的，如果能在較短的時(shí)間吸收火源所放出的一部分熱量，那么火焰溫度就會(huì)降低，輻射到燃燒表面和作用于將已經(jīng)氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會(huì)減少，燃燒反應(yīng)就會(huì)得到一定程度的抑制。在高溫條件下，阻燃劑發(fā)生了強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng)，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。Al(OH)3阻燃劑的阻燃機(jī)理就是通過提高聚合物的熱容，使其在達(dá)到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發(fā)揮其結(jié)合水蒸汽時(shí)大量吸熱的特性，提高其自身的阻燃能力。
無鹵阻燃劑
2.覆蓋作用
在可燃材料中加入阻燃劑后，阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩(wěn)定泡沫覆蓋層，隔絕氧氣，具有隔熱、隔氧、阻止可燃?xì)怏w向外逸出的作用，從而達(dá)到阻燃目的。如有機(jī)磷類阻燃劑受熱時(shí)能產(chǎn)生結(jié)構(gòu)更趨穩(wěn)定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進(jìn)一步熱解，另一方面能阻止其內(nèi)部的熱分解產(chǎn)生物進(jìn)入氣相參與燃燒過程。
3.抑制鏈反應(yīng)
根據(jù)燃燒的鏈反應(yīng)理論，維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區(qū)，捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。如含鹵阻燃劑，它的蒸發(fā)溫度和聚合物分解溫度相同或相近，當(dāng)聚合物受熱分解時(shí)，阻燃劑也同時(shí)揮發(fā)出來。
展開 硅系阻燃劑（無機(jī)硅酸鹽）
大多數(shù)硅酸鹽類礦物中含有水（吸附水、沸石水、結(jié)構(gòu)水）。在遇熱時(shí)，這些水分先后蒸發(fā)流失，不僅可以帶走熱量，還可以稀釋可燃?xì)怏w，起到了阻燃、抑煙效果；此外，這類物質(zhì)一般為多孔結(jié)構(gòu)，其有很大的比表面積，能夠吸附高分子材料燃燒時(shí)所產(chǎn)生的煙和一些有毒氣體，起到抑煙的作用。
PLS（Polymer/Layered Silicates）納米復(fù)合阻燃材料的阻燃機(jī)理主要來自兩個(gè)方面，首先，在聚合物中以納米尺寸分散的層狀硅酸鹽片層對聚合物分子鏈的活動(dòng)具有顯著的限制作用，使聚合物分子鏈在受熱分解時(shí)比完全自由的分子鏈具有更高的分解溫度；另外，分布于聚合物中的硅酸鹽片層還可以阻隔聚合物分解產(chǎn)生的小分子向燃燒界面遷移，阻隔外界氧氣向界面內(nèi)部遷移以達(dá)到阻燃的目的。
膨脹型阻燃劑（IFR）
膨脹型阻燃劑（Intumescent Flame Retardant,簡稱為IFR）是以磷，氮為主要成分的無鹵阻燃劑，含IFR的高聚物受熱燃燒時(shí)，表面能生成一層均勻的碳質(zhì)泡沫層。此碳層在凝聚相能起到隔熱、隔氧、抑煙和防治熔滴的作用，其對重復(fù)暴露（VW-1）在火焰中的燃燒具有很好的抵抗性。
IFR對LSHF性能的影響：
1.與ATH、MH的協(xié)同效果差2.吸水性3.粒徑粗，難分散4.對機(jī)械性能影響大5.與樹脂相容性較差，易析出。
參考資料：無鹵阻燃技術(shù)在線纜材料中評價(jià)方法和發(fā)展需求
來源：塑道學(xué)苑 編輯：奎博士
展開 實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明：添加相同質(zhì)量分?jǐn)?shù)Mg(OH)2時(shí)，納米Mg(OH)2填充體系的阻燃性能要好于微米Mg(OH)2填充體系，并在填充量為60%時(shí)達(dá)到v-o級標(biāo)準(zhǔn)，且發(fā)煙量少，流動(dòng)性和力學(xué)性能也要好于微米Mg(OH)2填充體系。
5.納米氫氧化鎂（VK-MHT01）阻燃劑環(huán)保發(fā)展方向
隨著高分子材料的發(fā)展，高分子材料的易燃性日益受到了人們的重視，對阻燃劑的需求量也隨之增加。然而，隨著人們對環(huán)境等因素提出了更加嚴(yán)格的要求，阻燃的無鹵化、高效性、抑煙性、無毒成為未來的發(fā)展趨勢。
納米氫氧化鎂（VK-MHT01）是阻燃性能好的高效無鹵阻燃劑，火災(zāi)后不會(huì)產(chǎn)生二次污染，又具有抑煙性強(qiáng)、無毒、無腐蝕、不揮發(fā)、不析出、安全等特點(diǎn)，已經(jīng)被公認(rèn)是環(huán)保型阻燃劑，正因?yàn)闅溲趸V的安全、環(huán)保特性，在塑料、電纜、橡膠等行業(yè)得到了廣泛的應(yīng)用。我國擁有豐富的含鎂礦物、富鎂廢棄物資源，因此，納米氫氧化鎂（VK-MHT01）阻燃填料的前景是十分廣闊的。
展開 摘要：傳統(tǒng)電纜所用的阻燃材料廣泛使用含鹵的聚合物或添加含鹵有機(jī)阻燃的聚合物，雖然其有著較好的阻燃效果，但當(dāng)其發(fā)生與火直接接觸時(shí)，會(huì)出現(xiàn)大量有害氣體和鹵化氫氣體，從而導(dǎo)致二次污染災(zāi)害。因此，為提高阻燃電纜的安全性，既要保證電纜的阻燃性同時(shí)要避免煙霧等有害氣體的產(chǎn)生量。本文將通過幾項(xiàng)分析結(jié)果對無鹵阻燃電纜材料燃燒以及阻燃特性進(jìn)行分析。
關(guān)鍵詞：無鹵阻燃；電纜材料；阻燃特性
一、無鹵阻燃劑基本特性
由于傳統(tǒng)的含鹵阻燃劑在與火直接接觸時(shí)容易造成二次污染，因此近年來無鹵阻燃劑成為電纜材料的主要使用材料，主要在于無鹵阻燃劑具有低煙、低毒、環(huán)保的特點(diǎn)，同時(shí)能夠有較好的阻燃效果評價(jià)材料的阻燃效果主要考察材料的氧指數(shù)和垂直燃燒性能。但研究顯示，高氧指數(shù)的阻燃電纜材料并不一定具有較好的垂直燃燒性能，相反，垂直燃燒性能較好的阻燃電纜也會(huì)存在較低氧指數(shù)。因此，氧指數(shù)和垂直燃燒性能之間不存在較強(qiáng)的相關(guān)性。
二、無鹵阻燃電纜材料燃燒
（一） 力學(xué)性能
用于電纜的無鹵阻燃材料應(yīng)具備優(yōu)良的力學(xué)性能，按照GB鄺32129一2015M的規(guī)定，電線電纜用低煙無鹵阻燃電纜料的拉伸強(qiáng)度應(yīng)不小于10.0MPa,斷裂伸長率應(yīng)不小于160％。硬度太低會(huì)導(dǎo)致材料彈性缺失，并且不利于加工；硬度太高使線纜感覺僵硬。彈性體特有的彈性手感，同等硬度與PVC材料相比，手感柔軟度有偏差。
（二） 錐形量熱分析
錐形量熱儀試驗(yàn)是模擬與火災(zāi)中的情況一致，對材料與真實(shí)燃燒環(huán)境相似，通過測驗(yàn)?zāi)軌虻玫较嚓P(guān)材料動(dòng)態(tài)燃燒的各項(xiàng)信息，主要包含熱、煙、毒氣等具體數(shù)據(jù)信息。其是以耗氧量為原理的材料燃燒性能測定儀。
展開 隨著合成材料工業(yè)的發(fā)展，阻燃化已成為合成材料改性的一個(gè)重要內(nèi)容。陽燃材料的研究也備受關(guān)注。目前全球阻燃劑市場上最常用的溴系阻燃劑，其添加量相對較少，阻燃效率卻比較高。但由于其燃燒時(shí)釋放出大量煙霧和有毒、腐蝕性氣體，污染環(huán)境，因此，使用范圍越來越受到限制。歐盟頒布《關(guān)于在電氣電子設(shè)備中限制使用某些有害物質(zhì)指令》.限制某些含溴阻燃劑在電子電氣產(chǎn)品中的使用，因此，高阻燃、低毒、低煙、無腐蝕性氣體產(chǎn)生的無鹵型阻燃材料已成為阻燃材料研發(fā)的趨勢。無毒、抑煙的無鹵無機(jī)阻燃劑，如改性的氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅等，特別是可用于較高溫度的氫氧化鎂，將進(jìn)一步得到開發(fā)和應(yīng)用。
低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料是一種環(huán)保型產(chǎn)品。該阻燃體系一般使用氫氧化鎂、氫氧化鋁作為阻燃劑。但由于無機(jī)阻燃劑單獨(dú)使用時(shí)填充量大，嚴(yán)重影響高分子基體材料的加工性能，并降低了其力學(xué)性能。隨著填充量的增加，間隔了聚合物分子鏈間的連續(xù)性，減少了大分子鏈間的纏結(jié)，降低了材料的強(qiáng)度和韌性。又因樹脂與無機(jī)阻燃劑的膨脹系數(shù)相差較大，在熱脹冷縮的過程中，由于不均勻收縮而出現(xiàn)結(jié)構(gòu)缺陷，產(chǎn)生內(nèi)應(yīng)力工。這是電纜產(chǎn)品的致命缺陷。作者研究了特種抗開裂阻燃協(xié)同劑對低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料的抗開裂性能的影響
1、試驗(yàn)
1．1主要原料
乙烯一醋酸乙烯共聚物（EVA）VS 430，韓國樂天石化公司，氫氧化鎂（經(jīng)表面處理），海龍鎂普科技有限公司；抗開裂阻燃協(xié)同劑自制；抗氧劑 1010天津和安隆新材料股份有限公司。
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無鹵阻燃劑的最新內(nèi)容
GWIT灼熱絲阻燃劑可燃性指數(shù)灼熱絲測試標(biāo)準(zhǔn)和誤區(qū)，過灼熱絲實(shí)驗(yàn)和普通的UL94垂直燃燒試驗(yàn)有所不同，灼熱絲沒有明火，抑制燃燒的利器不是靠滴落帶走熱量，而是靠成炭形成保護(hù)層阻止燃燒
1. 灼熱絲起燃性溫度GWIT——glow-wire ignition temperature
定義：比“連續(xù)三次試驗(yàn)均不會(huì)引起規(guī)定厚度的試驗(yàn)樣品起燃的灼熱絲頂部最高溫度高25K(900℃~960℃之間高
無鹵阻燃劑燃燒時(shí)發(fā)煙量小，不產(chǎn)生有毒、腐蝕性氣體。無鹵阻燃添加劑主要以磷系化合物和金屬氫氧化物為主。這兩類化合物，燃燒時(shí)不揮發(fā)、不產(chǎn)生腐蝕性氣體，被稱為無公害阻燃劑。
關(guān)鍵詞：無鹵阻燃；電纜材料；阻燃特性
一、無鹵阻燃劑基本特性
由于傳統(tǒng)的含鹵阻燃劑在與火直接接觸時(shí)容易造成二次污染，因此近年來無鹵阻燃劑成為電纜材料的主要使用材料，主要在于無鹵阻燃劑具有低煙、低毒、環(huán)保的特點(diǎn)，同時(shí)能夠有較好的阻燃效果評價(jià)材料的阻燃效果主要考察材料的氧指數(shù)和垂直燃燒性能。
作者研究了特種抗開裂阻燃協(xié)同劑對低煙無鹵阻燃聚烯烴電纜料的抗開裂性能的影響
1、試驗(yàn)
1．1主要原料
乙烯一醋酸乙烯共聚物（EVA）VS 430，韓國樂天石化公司，氫氧化鎂（經(jīng)表面處理），海龍鎂普科技有限公司；抗開裂阻燃協(xié)同劑自制；抗氧劑 1010天津和安隆新材料股份有限公司。
Deflamer?無鹵有機(jī)磷系列阻燃劑賦予汽車塑料部件優(yōu)異的阻燃性能及電氣性能，可大幅降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
低煙無鹵阻燃電線：
不含任何有毒物質(zhì)的長壽電線
對于低煙無鹵阻燃電線很多人一無所知，只知道電線名稱，但是對于某些特殊用途的電線了解極少，那么今天小編就要給大家普及下什么是低煙無鹵阻燃電線？
要了解低煙無鹵阻燃電線就要先了解它的特點(diǎn)及識別方法。
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國內(nèi)外對汽車阻燃用PP研究主要圍繞對聚丙烯基體進(jìn)行改性，同時(shí)通過添加低毒、無鹵阻燃劑，開發(fā)具有優(yōu)異力學(xué)性能和阻燃功效的聚丙烯復(fù)合材料，以滿足汽車零部件的阻燃需求。
Deflamer?無鹵有機(jī)磷系列阻燃劑賦予汽車塑料部件優(yōu)異的阻燃性能及電氣性能，可大幅降低火災(zāi)風(fēng)險(xiǎn)。
磷一氮系阻燃劑具有無鹵、低煙、低毒的優(yōu)點(diǎn)。
3、磷系阻燃劑
磷系阻燃劑起阻燃作用在于促使高聚物初期分解時(shí)的脫水而碳化。這一脫水碳化步驟必須依賴高聚物本身的含氧基團(tuán)，對于本身結(jié)構(gòu)具有含氧基團(tuán)的高聚物。它們的阻燃效果會(huì)好些。
膨脹型阻燃劑（IFR）
膨脹型阻燃劑（Intumescent Flame Retardant,簡稱為IFR）是以磷，氮為主要成分的無鹵阻燃劑，含IFR的高聚物受熱燃燒時(shí)，表面能生成一層均勻的碳質(zhì)泡沫層。此碳層在凝聚相能起到隔熱、隔氧、抑煙和防治熔滴的作用，其對重復(fù)暴露（VW-1）在火焰中的燃燒具有很好的抵抗性。
