阻燃劑科學(xué)研究
阻燃劑科學(xué)研究是適應(yīng)社會安全生產(chǎn)和生活的需要,預(yù)防火災(zāi)發(fā)生,保護(hù)人民生命財產(chǎn)而發(fā)展起來的一門科學(xué)。
阻燃劑是阻燃劑科學(xué)研究在實際生活中的應(yīng)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(yīng)用于各類裝修材料的阻燃加工中。經(jīng)過阻燃劑加工后的材料,在受到外界火源攻擊時,有效地阻止、延緩或終止火焰的傳播,從而達(dá)到阻燃的作用。
阻燃劑是通過若干機(jī)理發(fā)揮其阻燃作用的,如吸熱作用、覆蓋作用、抑制鏈反應(yīng)、不燃?xì)怏w的窒息作用等。多數(shù)阻燃劑是通過若干機(jī)理共同作用達(dá)到阻燃目的。
1、 吸熱作用
任何燃燒在較短的時間所放出的熱量是有限的,能在較短的時間吸收火源所放出的一部分熱量,火焰溫度就會降低,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減少,燃燒反應(yīng)就會得到的抑制。
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(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)阻磷類阻燃劑受熱時能產(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。
磷酸三乙酯|阻燃劑TEP產(chǎn)品用途
磷酸三乙酯為高沸點溶劑,橡膠和塑料的增塑劑,也是催化劑.也用作制取農(nóng)藥殺蟲劑的原料.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(gòu)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(yīng)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化合物聚合用的催化劑;如果在對苯二甲酸、乙二醇聚合時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(jī)過氧化物催化劑壽命的溶劑;氟化乙烯分散用的溶劑;作聚酯樹脂、環(huán)氧樹脂的固化催化劑的過氧化物劑及稀釋劑。
(3)穩(wěn)定劑:氯系殺蟲劑和穩(wěn)定劑;酚醛樹脂的穩(wěn)定劑;糖醇樹脂的固體劑。
(4)合成樹脂方面:二甲酚甲?醛樹脂的固化劑;殼型塑模所使用的酚醛樹脂的軟化劑;氯乙烯的柔軟劑;乙酸乙烯聚合物的增塑劑;聚酯樹脂的阻燃劑。
(5)磷酸三乙酯(阻燃劑TEP)為高沸點溶劑,橡膠和塑料的增塑劑,也用作制取農(nóng)藥殺蟲劑的原料,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(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或相近,當(dāng)聚合物受熱分解時,阻燃劑也揮發(fā)出來。含鹵阻燃劑與熱分解產(chǎn)物處于氣相燃燒區(qū),鹵素便捕捉燃燒反應(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。
4、 不燃?xì)怏w窒息作用
阻燃劑受熱時分解出不燃?xì)怏w,將可燃物分解出來的可燃?xì)怏w的濃度沖淡到燃燒下限以下。也對燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度具有稀釋的作用,阻止燃燒的繼續(xù)進(jìn)行,達(dá)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120萬噸/年,包括鹵系阻燃劑、磷系阻燃劑、無機(jī)阻燃劑等數(shù)百個品種。
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始對大量生產(chǎn)的化學(xué)品對環(huán)境以及人類健康的潛在影響進(jìn)行評估。阻燃劑也不例外,已經(jīng)開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(jié)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(nèi)的其他阻燃劑,正處在歐盟風(fēng)險評估過程中。同時與某些阻燃協(xié)效劑如三氧化二銻(Sb2O3)也正處在歐盟風(fēng)險評估過程中。
據(jù)專家介紹說,四溴雙酚A主要用在印刷電路板中,使用時四溴雙酚A完全反應(yīng)到環(huán)氧樹脂中,構(gòu)成了印刷電路板的基本材料。
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