阻燃劑科學(xué)研究
阻燃劑科學(xué)研究是適應社會(huì )安全生產(chǎn)和生活的需要,預防火災發(fā)生,保護人民生命財產(chǎn)而發(fā)展起來(lái)的一門(mén)科學(xué)。
阻燃劑是阻燃劑科學(xué)研究在實(shí)際生活中的應用,它是一種用于改善可燃易燃材料燃燒性能的特殊的化工助劑,阻燃劑科學(xué)研究應用于各類(lèi)裝修材料的阻燃加工中。經(jīng)過(guò)阻燃劑加工后的材料,在受到外界火源攻擊時(shí),有效地阻止、延緩或終止火焰的傳播,從而達到阻燃的作用。
阻燃劑是通過(guò)若干機理發(fā)揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應、不燃氣體的窒息作用等。多數阻燃劑是通過(guò)若干機理共同作用達到阻燃目的。
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,能在較短的時(shí)間吸收火源所放出的一部分熱量,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,燃燒反應就會(huì )得到的抑制。
在高溫條件下,阻燃劑發(fā)生了強烈的吸熱反應,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阻燃劑的阻燃機理通過(guò)提高聚合物的熱容,使其在達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(lèi)阻燃劑充分發(fā)揮其結合水蒸汽時(shí)大量吸熱的特性,提高其自身的阻燃能力。
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定泡沫覆蓋層,隔絕氧氣,具有隔熱、隔氧、阻止可燃氣體向外逸出的作用,從而達到阻燃目的。如有機阻磷類(lèi)阻燃劑受熱時(shí)能產(chǎn)生結構更趨穩定的交聯(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部的熱分解產(chǎn)生物進(jìn)入氣相參與燃燒過(guò)程。
磷酸三乙酯|阻燃劑TEP產(chǎn)品用途
磷酸三乙酯為高沸點(diǎn)溶劑,橡膠和塑料的增塑劑,也是催化劑.也用作制取農藥殺蟲(chóng)劑的原料.以用作乙基化試劑,用于乙烯酮生產(chǎn)。
(1)催化劑:二甲苯異構體催化劑;烯烴的聚合催化劑;制造四乙基鉛的催化劑;制造碳化二亞胺的催化劑;三烷基硼和烯烴的置換反應催化劑;用乙酸高溫脫水制造乙烯酮的催化劑;苯乙烯同共軛二烯類(lèi)化合物聚合用的催化劑;如果在對苯二甲酸、乙二醇聚合時(shí)使用則有防止纖維變色的作用。
(2)溶劑:硝酸纖維素及乙酸纖維素的溶劑;用保持有機過(guò)氧化物催化劑壽命的溶劑;氟化乙烯分散用的溶劑;作聚酯樹(shù)脂、環(huán)氧樹(shù)脂的固化催化劑的過(guò)氧化物劑及稀釋劑。
(3)穩定劑:氯系殺蟲(chóng)劑和穩定劑;酚醛樹(shù)脂的穩定劑;糖醇樹(shù)脂的固體劑。
(4)合成樹(shù)脂方面:二甲酚甲?醛樹(shù)脂的固化劑;殼型塑模所使用的酚醛樹(shù)脂的軟化劑;氯乙烯的柔軟劑;乙酸乙烯聚合物的增塑劑;聚酯樹(shù)脂的阻燃劑。
(5)磷酸三乙酯(阻燃劑TEP)為高沸點(diǎn)溶劑,橡膠和塑料的增塑劑,也用作制取農藥殺蟲(chóng)劑的原料,用作乙基化試劑和乙烯酮生產(chǎn)。在日本,該品的70%用于催化劑。
3、 抑制鏈反應
根據燃燒的鏈反應理論,維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區,捕捉燃燒反應中的自由基,從而阻止火焰的傳播,使燃燒區的火焰密度下降,最終使燃燒反應速度下降直至終止。
如含鹵阻燃劑,它的蒸發(fā)溫度和聚合物分解溫度或相近,當聚合物受熱分解時(shí),阻燃劑也揮發(fā)出來(lái)。含鹵阻燃劑與熱分解產(chǎn)物處于氣相燃燒區,鹵素便捕捉燃燒反應中的自由基,從而阻止火焰的傳播,使燃燒區的火焰密度下降,最終使燃燒反應速度下降直至終止。
4、 不燃氣體窒息作用
阻燃劑受熱時(shí)分解出不燃氣體,將可燃物分解出來(lái)的可燃氣體的濃度沖淡到燃燒下限以下。也對燃燒區內的氧濃度具有稀釋的作用,阻止燃燒的繼續進(jìn)行,達到阻燃的作用。
阻燃劑是塑料助劑中發(fā)展最快的品種之一。有資料顯示,全世界阻燃劑需求量已超過(guò)120萬(wàn)噸/年,包括鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、無(wú)機阻燃劑等數百個(gè)品種。
由于眾所周知的環(huán)境與毒理學(xué)方面的原因,歐盟在十多年前就開(kāi)始對大量生產(chǎn)的化學(xué)品對環(huán)境以及人類(lèi)健康的潛在影響進(jìn)行評估。阻燃劑也不例外,已經(jīng)開(kāi)始評估的有溴系阻燃劑和磷系阻燃劑。其中對五溴二苯醚、八溴二苯醚以及十溴二苯醚評估已經(jīng)結束。
對于四溴雙酚A、六溴環(huán)十二烷、磷酸三(2-氯乙基)酯(TCEP)、磷酸三(2-氯丙基)酯(TCPP)、磷酸三(2,3-二氯丙基)酯(TDCP)以及2,2-二(氯甲基)環(huán)丙烷(V-6)在內的其他阻燃劑,正處在歐盟風(fēng)險評估過(guò)程中。同時(shí)與某些阻燃協(xié)效劑如三氧化二銻(Sb2O3)也正處在歐盟風(fēng)險評估過(guò)程中。
據專(zhuān)家介紹說(shuō),四溴雙酚A主要用在印刷電路板中,使用時(shí)四溴雙酚A完全反應到環(huán)氧樹(shù)脂中,構成了印刷電路板的基本材料。
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