無鹵無煙無機(jī)硅系阻燃劑介紹
隨著人們環(huán)保、安全、健康意識(shí)的增強(qiáng)，世界各國(guó)開始把環(huán)保型阻燃材料作為研究開發(fā)和應(yīng)用的重點(diǎn)，并已經(jīng)取得了一定的成果。但在我國(guó)各種阻燃制品的生產(chǎn)總量及其使用仍遠(yuǎn)遠(yuǎn)落后于發(fā)達(dá)國(guó)家，尤其在無鹵無煙無機(jī)硅系阻燃劑中開發(fā)應(yīng)用還處于初級(jí)階段，高端阻燃材料依然被國(guó)外壟斷。但隨著阻燃要求日益增長(zhǎng)，人們不斷尋找并發(fā)現(xiàn)新的應(yīng)用材料。
1、無機(jī)粉體阻燃劑
無機(jī)粉體阻燃劑典型代表：氫氧化鎂和氫氧化鋁。氫氧化鎂和氫氧化鋁來源廣泛，無毒且廉價(jià)，抑煙性好。兩者在生產(chǎn)、使用和廢棄過程中均無有害物質(zhì)排放，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，在燃燒過程中還能中和其他材料產(chǎn)生的酸性與腐蝕性氣體。但氫氧化鋁分解溫度低，氫氧化鎂熱分解溫度高，在塑料或其他加工生產(chǎn)過程中，添加氫氧化鎂合成的材料能承受更高的加工溫度，利于加快擠塑速度，縮短模塑時(shí)間，同時(shí)亦有助于提高阻燃效率。作為填充型阻燃材料，為了提高無機(jī)粉體與高分子材料相容性、抗沖擊性能，各生產(chǎn)廠家均對(duì)無機(jī)粉體進(jìn)行表面活性處理，其目的就是最大限度提高粉體分散性，提高阻燃效果。
2、硅系阻燃體系
硅系阻燃劑分為有機(jī)硅阻燃劑和無機(jī)硅阻燃劑兩種。
有機(jī)硅阻燃劑是按凝聚相阻燃機(jī)理，即通過生成裂解炭層和提高炭層的抗氧化性實(shí)現(xiàn)其阻燃功效的，高分子材料中添加有機(jī)硅阻燃劑后，有機(jī)硅阻燃劑多半會(huì)遷移到材料表面，形成表面為有機(jī)硅阻燃劑富集層的高分子梯度材料，一旦燃燒，就會(huì)生成聚硅氧烷特有的、含有Si鍵和(或)Si-C鍵的無機(jī)隔氧絕熱保護(hù)層，這既阻止了燃燒分解產(chǎn)物外逸，又抑制了高分子材料的熱分解，達(dá)到了阻燃、低煙和低毒等目的。
無機(jī)硅阻燃劑主要是把具有阻燃性的無機(jī)硅元素以單質(zhì)或化合物的形式添加到被阻燃的基材中，以物理分散狀態(tài)與高聚物充分混合，在氣相或凝聚相通過化學(xué)或物理變化起到阻燃作用。由廣東啟辰團(tuán)隊(duì)研發(fā)的納米二氧化硅是一種無機(jī)硅系阻燃添加劑，當(dāng)發(fā)生火災(zāi)時(shí)，納米SiO2迅速形成Si-O-Si網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)具有抗氧化和耐火性，從而提高材料的阻燃性。
3、低熔點(diǎn)玻璃粉
低熔點(diǎn)玻璃粉是一種新型功能性無公害阻燃材料，亦稱為陶瓷化粉，是由廣東啟辰新材料團(tuán)隊(duì)在無鹵無煙硅系阻燃劑中最新研發(fā)成功的陶瓷化阻燃材料。該粉體為細(xì)微無毒無害白色粉末，是穩(wěn)定的白色材料的基材原料。產(chǎn)品最大特點(diǎn)是低溫熔融，當(dāng)溫度達(dá)到500℃后，產(chǎn)品持續(xù)受熱開始熔融成液體，形成了具有良好機(jī)械性能的陶瓷，從而提高了材料組合物在被動(dòng)防火應(yīng)用中的性能，發(fā)生火災(zāi)時(shí)，氧化物與熔融玻璃粉形成陶瓷化，降低煙指數(shù)、發(fā)煙量、發(fā)熱量和一氧化碳的產(chǎn)生量，提升氧指數(shù)，改善滴落性能等，顯著提高材料阻燃性能。
綜述，無機(jī)粉體氫氧化鎂和氫氧化鋁在阻燃體系中因不耐高溫，材料在高溫下易分解，使得其在阻燃材料應(yīng)用上受限制。硅系阻燃劑具有耐高溫、抗氧化、不易燃等優(yōu)點(diǎn)，但有機(jī)硅材料需要引入特殊功能基團(tuán)，提高其分子量， 才能更好與高分子材料相容。低熔點(diǎn)玻璃粉作為阻燃劑是由廣東啟辰新材料獨(dú)創(chuàng)研發(fā)的陶瓷化阻燃材料，該材料在發(fā)生火災(zāi)時(shí)，低熔點(diǎn)玻璃粉熔融成陶瓷化，阻止材料進(jìn)一步燃燒和氧化，從而起到阻燃的作用。這種新材料還具有耐酸耐堿，在高溫下不會(huì)發(fā)生酸堿反應(yīng)，同時(shí)具有超強(qiáng)的抗氧化性。
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