阻燃高聚物概述

  • A+
所屬分類:高分子文章

阻燃高聚物是指具有在燃燒條件下能減緩或中止火勢蔓延的聚合物材料,通常其極限氧指數(shù)可達(dá)到28%以上,且能通過UL94 V-0等阻燃等級(jí)測試。

 

一、阻燃高聚物的含義

阻燃高聚物應(yīng)稱為flame(fire)-retarded polymer,而不是flame(fire)retardant polymer,即是被人為阻燃了的高聚物,而不是阻燃性高聚物。另外Flame retardant與Flame resistant也是有所不同的,后者系指本質(zhì)阻燃,這種阻燃不是由于阻燃劑的加入,而是由于高聚物本身分子結(jié)構(gòu)的原因。本質(zhì)阻燃高聚物具有不尋常的熱穩(wěn)定性、低的燃燒速度、高的阻止火焰?zhèn)鞑サ哪芰Γ词乖谙喈?dāng)高的熱流時(shí)也是如此。還有,本質(zhì)阻燃高聚物與熱穩(wěn)定性高聚物也是不同的,雖然兩者有些性質(zhì)類似。熱穩(wěn)定性高聚物能承受高溫而不易分解,但它們?nèi)阅苌煽扇夹哉魵猓谝欢ǖ臈l件下,此可燃蒸氣也能被引燃。另外,一旦被引燃,本質(zhì)阻燃高聚物與熱穩(wěn)定性高聚物兩者的燃速是不同的,即前者的燃速遠(yuǎn)低于后者。

 

可采用釋熱速率(HRR,錐形量熱儀測定)來區(qū)別本質(zhì)阻燃高聚物、阻燃高聚物及熱穩(wěn)定性高聚物,但這也不是容易做到的。一般而言,本質(zhì)阻燃高聚物及一些熱穩(wěn)定性高聚物比阻燃高聚物能承受更高的外部熱流的輻照作用,但某些阻燃高聚物的HRR值也可能很低,有時(shí)甚至可與本質(zhì)阻燃高聚物媲美,甚至更低。這3種高聚物所表現(xiàn)的阻燃性能的差別是與它們的分子結(jié)構(gòu)、組成及測試方法有關(guān)的。此外,某些本質(zhì)阻燃高聚物或阻燃高聚物的抗引燃性能不一定很好,但引燃后能很快自熄。例如,熱穩(wěn)定的膨脹型阻燃系統(tǒng)在某些阻燃測試中可能易于引燃,但隨后能成炭而自熄,直至測試完畢燃燒量也很低。

 

應(yīng)用阻燃高聚物是為了減少意外火災(zāi)。如果制品在引燃源作用下不會(huì)被引燃,或在引燃后火焰不會(huì)傳播,則火災(zāi)可以避免。此外,與未阻燃材料相比,阻燃材料能降低火焰?zhèn)鞑ニ俣燃叭紵俣取?/p>

 

二、阻燃高聚物的局限性

對一個(gè)高聚物系統(tǒng)進(jìn)行任何改變(例如加入阻燃劑)都會(huì)引起材料外觀、機(jī)械性能、電氣性能及其他性能的變化,這種變化有時(shí)是很嚴(yán)重的,可能影響材料的最后使用。阻燃材料的制造商和用戶都力圖減少這種變化。在發(fā)展阻燃產(chǎn)品時(shí),必須顧及產(chǎn)品的性能、成本、加工性、工業(yè)衛(wèi)生和安全及對環(huán)境的影響等諸多因素。此外,阻燃高聚物燃燒時(shí)產(chǎn)生的煙和燃燒產(chǎn)物,與未阻燃高聚物是不同的,此點(diǎn)尤應(yīng)注意。因此,研制一個(gè)阻燃高聚物并不是簡單地將阻燃劑加入高聚物中和使材料單純地通過某些阻燃測試標(biāo)準(zhǔn)就可以完成的,而是要充分和全面考慮由于阻燃而帶來的多種改變,并在保證材料能滿足使用要求的前提下,在多項(xiàng)指標(biāo)間求得最佳綜合平衡。

 

三、新一代阻燃高聚物

多年來對阻燃材料的物理和化學(xué)及有關(guān)火科學(xué)的研究取得了如今阻燃技術(shù)的結(jié)果,但對于了解有關(guān)阻燃聚合物的一些復(fù)雜而深層次的問題,還需要多門學(xué)科和技術(shù)的完美結(jié)合。

 

對用于各個(gè)技術(shù)領(lǐng)域的材料,都有一般的和特殊的要求。例如,對用于制造電子和電氣元器件的塑料,除了機(jī)械性能、電氣性能及加工性能外,還應(yīng)具有耐熱和阻燃性能。

 

高聚物是與未來的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)息息相關(guān)的,從生物工程到微電子工程的發(fā)展都依賴于人們合成和研制新型高聚物的能力。電活性高聚物、光電高聚物、有控釋放高聚物、生理活性高聚物、聚合物合金、有機(jī)基質(zhì)復(fù)合物、高聚物-無機(jī)物納米復(fù)合材料等,都是新型高聚物的代表,它們給人們提供了電子-電氣、生物工程、宇航等領(lǐng)域所需的先進(jìn)材料(包括結(jié)構(gòu)材料、纖維、薄膜、粘結(jié)劑、涂料、泡沫體、復(fù)合物等)和設(shè)計(jì)、制造新型元器件的基礎(chǔ)。對其中很多用于可接觸高溫的高聚物,阻燃和耐熱是必不可缺的要求。

  • TPV/TPE業(yè)務(wù)助理
  • weinxin
  • 更多好文敬請關(guān)注
  • weinxin
轉(zhuǎn)載橡塑文章,請獲得美特授權(quán)

發(fā)表評論

:?: :razz: :sad: :evil: :!: :smile: :oops: :grin: :eek: :shock: :???: :cool: :lol: :mad: :twisted: :roll: :wink: :idea: :arrow: :neutral: :cry: :mrgreen: