專業做PE的人都在關注的微信公眾號——艾邦高分子，戳藍色字體關注吧！

艾邦高分子開通評論功能啦！對文章有疑問或建議都可以在頁面底部發表您的意見哦，快來參與評論吧，建議被采納將會有精美禮品相送哦O(∩_∩)O

一、阻燃機理簡介

高分子材料由于受熱分解放出可燃產物而產生或延續燃燒,當來自點火源的熱接觸揮發性的可燃產物,而這些可燃產物濃度在著火極限內,且溫度高于著火點時,燃燒必將進行。然后只要供給高分子聚合物的熱量足以維持火焰所需要的聚合物的降解速率,燃燒就將繼續下去,否則火焰就將熄滅。回復“阻燃”，查看更多相關內容

從燃燒過程可知,要達到阻燃目的,就必須切斷由可燃物、熱和氧氣三要素構成的燃燒循環。阻燃高分子材料燃燒可以從氣相,也可以從凝聚相得以實現。

1）氣相中,燃燒反應是由反應活性非常大的H 及OH 自由基支持的連鎖反應。不難設想,如果能夠抑制這些自由基的產生,就能夠賦予高分子材料以阻燃的效果。

2）凝聚相中,阻燃劑可在高分子材料表面形成炭層,這一過程可通過高聚物脫水或脫氯化氫生成雙鍵,然后環化和交聯來完成。這一炭化層可保護基質免受熱和氧的侵襲。回復“阻燃”，查看更多

二、具體礦物實例

1.水鎂石的阻燃機理

水鎂石主要成分為Mg(OH)₂ ,一定溫度下分解為MgO和H₂O(水鎂石340℃開始分解,490℃分解結束) ,同時放出大量熱。眾所周知,高分子物質必須降解為低分子才能成為可燃物質,而Mg(OH)₂的分解恰恰降低了降解區的溫度,使降解速度放慢,減少可燃物質的產生,稀釋出的水氣沖淡表面氧氣濃度,使表面燃燒較難進行。同時,Mg(OH)₂有利于形成表面炭化層,阻止熱量和氧氣的進入。由于燃燒三要素(可燃、氧氣和一定的溫度) 同時得到了緩解,所以Mg(OH)₂起到了阻燃作用。

2.水滑石的阻燃機理

典型的水滑石類化合物分子式為Mg₆Al₂(OH)₁₆CO₃·4H₂O,非常類似于水鎂石Mg(OH)2的結構,由MgO6八面體共用棱形成單元層,位于層板上的Mg²⁺可在一定范圍內被半徑相似的Al³⁺ 同晶取代,使Mg²⁺ 、Al³⁺ 、OH^- 層帶正電荷,層間可交換陰離子如CO₃^2- 與層板正電荷平衡,使整體結構呈電中性。在氫氧化物層中同時存在一些水分子,水分子可在不破壞層狀結構的條件下去除,而LDH 層間受熱脫出的H2O 及羥基分解產生的H₂O 均能稀釋空氣中的氧和聚合物分解生成的可燃性氣態產物,MgAl^- CO₃^- LDH 結構中的CO₃^2-受熱分解放出的CO₂有利于阻隔氧氣而起到阻燃效果。此外,LDH 層板上含有堿性位對酸性氣體有吸附作用,因此LDH 的特殊結構能夠表現出阻燃抑煙性能。

3.蒙脫土的阻燃機理

蒙脫土在高分子材料中的阻燃機理與聚合物粘土納米復合材料的通用阻燃機理大體一致。根據聚合物粘土納米復合材料的微觀結構,可以認為,粘土的納米片層對材料凝聚相的分解燃燒起到了關鍵性阻隔作用。當聚合物受熱分解燃燒時,聚合物中粘土的納米硅酸鹽片層,由于對熱和氣體的阻隔作用,能及時阻止燃燒區的熱量向聚合物內部傳導,同時也阻止聚合物分解產生的可燃氣體向氣相燃燒區傳輸。通過阻礙聚合物分解燃燒過程中的傳熱與傳質,使得聚合物粘土納米復合材料具有特殊的阻燃性。

4.膨脹石墨的阻燃機理

膨脹石墨的阻燃機理屬于凝固相阻燃機理,通過延緩或中斷固態物質產生可燃性物質而達到阻燃。受熱到一定程度,膨脹石墨就會開始膨脹,形成一個很厚的多孔炭層,該炭層把阻燃主體和熱源隔開,從而延緩和終止聚合物的分解。膨脹石墨阻燃效率高,本身無毒,受熱時不生成有毒和腐蝕性氣體并能大大降低發煙量,有足夠的熱穩定性,其實用溫度為- 204～1650 ℃。膨脹石墨在基材加工溫度下不分解,不惡化基材的加工性能和最終產品的物理機械性能及電氣性能,紫外線穩定性和光穩定性好,并且來源充足,制造工藝簡單。

三、總結

礦物材料的應用不僅會降低成本,調整高分子材料的流變性及混煉性能,改變其化學性質,而且改善熱性能及電磁功能等。回復“阻燃”，查看更多

下期預告：《 阻燃劑概念、分類、機理》，請大家持續關注！

來源：網絡 艾邦高分子整理 轉載請注明出處

想加入“阻燃”微信群，請加微信：18681464439或13058121209，并注明“阻燃+公司”

推薦閱讀：

【學習】阻燃劑概念、分類、機理

無鹵阻燃PC/ABS在手機外殼中的應用

[阻燃]阻燃劑的4個阻燃原理

無機阻燃劑的分類以及介紹

閱讀原文，加入艾邦高分子微信群

↓↓↓

始發于微信公眾號：艾邦高分子