塑料用阻燃涂料及影響阻燃性因素的研究

專利號(hào):200810058887.4阻燃涂料按基料來分,可分為無機(jī)型和有機(jī)型。無機(jī)型阻燃涂料是以無機(jī)粘接劑為基料;有機(jī)型阻燃涂料以天然的或合成的有機(jī)樹脂、有機(jī)乳液為基料;

木材屬于易燃材料,使其在應(yīng)用上受到限制。本文主要論述了膨脹型阻燃涂料主要成分。

防火、阻燃涂料

佳能美國公司日前宣布，該公司與東麗公司合作開發(fā)了一種阻燃性能可達(dá)到世界最高等級(jí)的生物基塑料。此塑料含有超過25％（質(zhì)量比）的植物源組分，將用于佳能2009年推出的多功能辦公系統(tǒng)的外圍塑料部件。

塑料阻燃棄用溴阻燃劑不科學(xué)

主要介紹了目前應(yīng)用比較多以及應(yīng)用范圍比較廣的的聚乙烯、聚丙烯、聚乙烯/乙酸乙酯共聚物(eva)、聚氯乙烯、聚苯乙烯、高抗沖聚苯乙烯(hips)、丙烯腈/丁二烯/苯乙烯共聚物(abs)、聚酰胺(尼龍)、聚碳酸酯、聚對(duì)苯二甲酸丁二酯(pbt)、聚對(duì)苯二甲酸乙二酯(pet)、不飽和聚酯、聚氨酯和環(huán)氧樹脂等塑料的阻燃技術(shù),闡述了各種塑料所采用阻燃技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)。

1.ul94測(cè)試方法 這個(gè)實(shí)驗(yàn)測(cè)定用于制造設(shè)備和器具的塑料的可燃性。它常被用于檢測(cè)對(duì)于可燃性有特殊要 求的產(chǎn)品，其結(jié)果會(huì)作為最基本的指示。這個(gè)重要特性的評(píng)估用在以下用途，但并不僅僅局限于 這些用途，包括易點(diǎn)燃性、燃燒速度、火焰?zhèn)鞑ァ⑷剂系呢暙I(xiàn)、燃燒強(qiáng)度以及燃燒產(chǎn)物等。ul-94 測(cè)試方法（按照美國國家所制定的ul-94方法）被廣泛應(yīng)用于相關(guān)的可燃性測(cè)定以及評(píng)價(jià)用在 電力和電子設(shè)備的塑料的滴出物。 圖1:對(duì)于v0,v1,v2級(jí)別的ul94燃燒性測(cè)試 圖2:對(duì)于hb級(jí)別的水平燃燒測(cè)試 圖3:對(duì)于5va,5vb級(jí)別的垂直燃燒測(cè)試 下表列出了每個(gè)級(jí)別所需要的條件。如果一個(gè)材料不能按照下表所描述的任一級(jí)別的標(biāo)準(zhǔn)執(zhí)行， 那它屬于無類別的。 表1:ul94標(biāo)準(zhǔn)摘要 標(biāo)準(zhǔn)v-2v-1v-0hb5vb5va 燃燒樣條的數(shù)目2

硬質(zhì)阻燃型塑料管阻燃硬質(zhì)塑料管

阻燃級(jí)別的塑料有很多，都是在原料基礎(chǔ)上經(jīng)過改性 制備的，如阻燃abs、阻燃hips，阻燃pp、阻燃pe、 阻燃pet、阻燃pbt、阻燃pc、阻燃pc/abs合金等， 現(xiàn)在主要還是有鹵阻燃，無鹵阻燃研究很多，但產(chǎn)品 穩(wěn)定性和阻燃效果還有待提高。 阻燃材料測(cè)試方法主要有：常用的阻燃材料測(cè)試方法， 包括水平和垂直燃燒法、氧指數(shù)法、nbs煙箱法、熱 分析法、錐形量熱儀法等。 最簡單的就是直接燃燒一下，直觀看看是離火即熄還 是繼續(xù)燃燒，燃燒時(shí)間等。 回答者：casjgw|六級(jí)|2009-5-2509:36 阻燃pp、阻燃pe、阻燃pc、阻燃pa、阻燃abs、阻 燃pbt、阻燃pet、阻燃母粒、還有很多！ 耐高溫 底吸水性質(zhì)、耐水解 低比重 低翹曲、具有良好的尺寸穩(wěn)定性及加工特性 電氣特性佳 耐化學(xué)性 pbt介紹 聚對(duì)苯二甲酸丁二醇酯，英文名pol

采用兩種無機(jī)填料si3n4和al(oh)3復(fù)合填充環(huán)氧樹脂制備了環(huán)氧模塑料(emcs),研究了兩種填料用量及單獨(dú)添加和復(fù)合添加對(duì)環(huán)氧模塑料導(dǎo)熱性能和阻燃性能的影響。研究結(jié)果表明,單獨(dú)添加si3n4或al(oh)3對(duì)環(huán)氧模塑料導(dǎo)熱性能和阻燃性能的影響規(guī)律基本一致,即隨著填料含量的增加,環(huán)氧模塑料的導(dǎo)熱性能和阻燃性能均有不同程度的提高;復(fù)合添加si3n4和al(oh)3對(duì)環(huán)氧模塑料的導(dǎo)熱性能和阻燃性能均起到積極作用,但是隨著填料中si3n4與al(oh)3體積比的變化,材料導(dǎo)熱性能與阻燃性能會(huì)產(chǎn)生交叉耦合作用。當(dāng)填料中si3n4與al(oh)3體積比為3∶2,總體積分?jǐn)?shù)為60%時(shí),環(huán)氧模塑料的導(dǎo)熱率可以達(dá)到2.15w/(m.k),氧指數(shù)為53.5%,垂直燃燒達(dá)到ul-94v-0級(jí)。

介紹了各類阻燃劑的特點(diǎn),綜述了近年來鹵銻阻燃劑、磷系阻燃劑、氮系阻燃劑、氮磷類膨脹型阻燃劑、氫氧化鋁、氫氧化鎂等添加型阻燃劑及反應(yīng)型阻燃劑在塑料中的應(yīng)用研究進(jìn)展和新品種開發(fā)方面取得的進(jìn)展。

選用十溴聯(lián)苯醚、氯化聚乙烯、三氧化二銻、氫氧化鎂、有機(jī)硅及紅磷等有鹵及無鹵阻燃劑對(duì)低密度聚乙烯(ldpe)泡沫塑料進(jìn)行阻燃性能的研究,測(cè)試及分析了各類阻燃劑的阻燃效果,重點(diǎn)研究了有機(jī)硅與各類阻燃劑之間的阻燃協(xié)同效應(yīng)。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明:氫氧化鎂/有機(jī)硅/紅磷復(fù)合阻燃劑對(duì)ldpe泡沫塑料具有較好的阻燃效果。

目前,國內(nèi)環(huán)保型阻燃劑發(fā)展受到越來越多的關(guān)注。同時(shí),人們對(duì)防火安全及阻燃劑制品的要求也越來越高,無鹵、低煙、低毒的環(huán)保型阻燃劑已成為人們追求的目標(biāo)。

目前國內(nèi)塑料改性用阻燃劑近80％為含鹵阻燃劑，其中以多溴二苯醚和多溴聯(lián)苯類物質(zhì)為代表，我國供出口電子電氣類產(chǎn)品中70％～80％都用此類阻燃劑，

本文論述了膨脹型阻燃涂料的阻燃機(jī)理,介紹了該涂料的主要組分及作用。通過試驗(yàn),篩選出性能優(yōu)異的可用于木材的阻燃涂料配方。

采用測(cè)量極限氧指數(shù)(loi)和錐形量熱儀動(dòng)態(tài)燃燒兩種方法評(píng)價(jià)了含硅阻燃劑(sfr-h)與高聚磷酸銨/三聚氰胺氰尿酸鹽(app/mca)膨脹阻燃體系在聚乙烯基體中的協(xié)同阻燃性,并通過紅外光譜(ft-ir)、x射線衍射(waxd)和掃描電鏡(sem)分析炭層結(jié)構(gòu)和成分來研究其協(xié)同阻燃機(jī)理。研究表明,sfr-h/app/mca協(xié)同阻燃體系可明顯提高聚乙烯的loi值和降低燃燒熱釋放速率,具有較好的協(xié)同阻燃性,兩者在燃燒過程中一起熱氧化分解,形成陶瓷狀含硅、硼、磷元素的化合物,對(duì)表面膨脹炭層起著增強(qiáng)作用,同時(shí)也提高了膨脹炭層的熱氧穩(wěn)定性和阻隔性能,從而提高了阻燃效果。

隧道中的瀝青路面使用過程中,一旦發(fā)生交通事故引起路面著火,后果不堪設(shè)想。故在長隧道瀝青路面表面層鋪裝過程中,有必要應(yīng)用添加阻燃劑的瀝青混合料達(dá)到隧道路面阻燃的效果。本文通過對(duì)阻燃瀝青混合料的燃料燃燒模擬試驗(yàn),研究阻燃瀝青混合料的阻燃性能。

據(jù)悉溴科學(xué)與環(huán)境論壇主席michaelspiegelstein表示：“消費(fèi)類電子產(chǎn)品的防火安全十分重要。而溴阻燃劑是一種非常有效，并且經(jīng)過驗(yàn)證的、安全的防火產(chǎn)品。綠色和平組織在沒能提出具有同等安全效果并被證實(shí)可以安全使用的溴阻燃劑替代品之前，就簡單地建議取消使用溴阻燃劑，這種做法會(huì)給消費(fèi)者帶來更大的火災(zāi)隱患?！?/p>

本文綜述了近年來膨脹型阻燃涂料的研究進(jìn)展,從膨脹型阻燃涂料的構(gòu)成(基料、膨脹阻燃體系、填料顏料、助劑)出發(fā),詳細(xì)介紹了國內(nèi)外基料的研究現(xiàn)況;并對(duì)常用的主要膨脹型阻燃劑,包括炭化劑、脫水催化劑和發(fā)泡劑進(jìn)行了總結(jié)和分類;結(jié)合國外的研究,將常用幾種填料對(duì)膨脹型阻燃涂料的性能影響作了系統(tǒng)的總結(jié),對(duì)阻燃協(xié)效劑和其它助劑的影響和使用情況也進(jìn)行了歸納和論述,并在此基礎(chǔ)上對(duì)未來膨脹型阻燃涂料的發(fā)展趨勢(shì)提出了建議。

利用氧指數(shù)(oi)測(cè)定儀和錐形量熱儀(cone)實(shí)驗(yàn)獲得的氧指數(shù)、生煙量以及co產(chǎn)生速率等參數(shù),對(duì)環(huán)保型抑煙阻燃填料氫氧化鎂、硼酸鋅、moo3以及其復(fù)配體系的煙毒釋放進(jìn)行了對(duì)比研究。結(jié)果表明:抑煙填料氫氧化鎂具有較好的阻燃效果,硼酸鋅、moo3的加入能夠明顯降低材料燃燒時(shí)的煙毒釋放;mg(oh)2/moo3復(fù)配體系能達(dá)到更好的阻燃抑煙協(xié)效作用,使煙毒參數(shù)進(jìn)一步降低,從而制得低毒低煙環(huán)保阻燃涂料。

通過氧指數(shù)、垂直燃燒等級(jí)及產(chǎn)煙率測(cè)定研究了氫氧化鋁(ath)、氫氧化鎂(mh)、膨脹石墨(eg)、膨脹型阻燃劑(ifr)等以單一或協(xié)同復(fù)配的形式對(duì)酚醛樹脂(pf)體系阻燃性能的影響,并采用差熱分析(dta)對(duì)體系的微觀熱行為進(jìn)行了研究。結(jié)果表明,放熱量最小的體系為ath/mh/eg/pf,ath/mh/eg/ifr/pf體系的氧指數(shù)最大,達(dá)到96。ath/mh/pf體系的產(chǎn)煙率最低(72%)。添加阻燃劑后,體系的垂直燃燒等級(jí)可提高到ul94v-0級(jí)。

采用錐形量熱儀、氧指數(shù)(loi)、垂直燃燒法和熱重分析研究不同類型溴系阻燃劑對(duì)聚丙烯阻燃性的影響,并對(duì)溴銻協(xié)效比進(jìn)行優(yōu)化。結(jié)果表明:脂肪溴與脂環(huán)溴在降低熱釋放速率和提高loi上明顯優(yōu)于芳香溴;當(dāng)溴阻燃劑與sb2o3的質(zhì)量比為3∶1時(shí),溴銻協(xié)同阻燃效果最好;錐形量熱儀和loi方法在評(píng)價(jià)阻燃材料的燃燒性能中具有一致性;熱重分析表明,溴銻阻燃劑為氣相阻燃,添加了溴阻燃劑的聚丙烯具有兩個(gè)熱解階段,第一階段為阻燃劑的分解,可有效抑制點(diǎn)燃,阻燃劑對(duì)第二階段初始分解溫度的提高可以改善阻燃性能。