阻燃剂是用于提高材料抗燃烧性能的功能性添加剂,主要用于易燃聚合物、塑料、橡胶、纺织品等。通过减少材料的燃烧速率、降低火焰温度以及延缓热解过程,阻燃剂能够显著降低火灾风险,增强安全性。它们的作用机制包括吸热、形成保护层、捕捉自由基以及释放不燃气体等。阻燃剂广泛应用于电子、电器、建筑材料等多个领域,以满足安全和环保的要求。
吸热作用
在某些物理或化学过程中,物质吸收热量导致其温度降低或发生相变的现象。在阻燃剂的应用中,吸热作用通过吸收燃烧过程中释放的热量,降低可燃材料的表面温度,从而减缓燃烧反应的发生。通过这一机制,阻燃剂能够有效抑制可燃气体的生成和火焰的蔓延,提高材料的阻燃性能。Al(OH)3阻燃剂的阻燃机理就是通过提高聚合物的热容,使其在达到热分解温度前吸收更多的热量,从而提高其阻燃性能。这类阻燃剂充分发挥其结合水蒸汽时大量吸热的特性,提高其自身的阻燃能力。
覆盖作用
指阻燃剂在高温条件下形成一层保护性覆盖层,从而隔绝氧气和热量对可燃材料的接触。在燃烧过程中,这种覆盖层能够有效阻止氧气的进入,降低热量的传递,同时防止可燃气体向外逸出,从而减缓或抑制燃烧的发生。覆盖作用是阻燃剂发挥其阻燃性能的重要机制之一,有助于提升材料的耐火性和安全性。
抑制链反应
根据燃烧的链反应理论,维持燃烧所需的是自由基。抑制链反应是指通过干扰燃烧过程中的自由基反应,从而减缓或停止燃烧的机制。在燃烧中,自由基是维持链反应的关键物质,它们通过与可燃气体反应生成新的自由基,导致持续燃烧。阻燃剂能够捕捉这些自由基,或与之反应,从而降低自由基的浓度,减缓火焰的传播速度,最终使燃烧反应减弱或终止。抑制链反应是阻燃剂发挥其阻燃效果的重要途径之一。
不燃气体窒息作用
指阻燃剂在热分解或燃烧过程中释放出不燃气体,从而稀释燃烧区内的可燃气体和氧气浓度。这种作用通过降低可燃气体的浓度,使其降至燃烧下限以下,同时减少氧气的可用量,阻止燃烧的持续进行。通过稀释燃烧环境中的可燃成分,不燃气体窒息作用能够有效抑制火焰的扩展和降低火灾风险。
2
阻燃剂的分类及介绍
以下是我们常见的几类阻燃剂系列:
例如:卤系阻燃剂中的溴化聚苯乙烯(EPS)、氯化聚乙烯(CPVC);磷系阻燃剂中的红磷、磷酸酯类(如三苯基磷酸酯);无机阻燃剂中的氢氧化镁、氢氧化铝等。
3、溴类阻燃剂是卤系阻燃剂中的“代表作”,它是一类以溴元素为基础的阻燃材料,通常用于提高塑料、橡胶和其他易燃材料的阻燃性能。它们通过在燃烧过程中释放溴元素来抑制火焰的传播。因其高效性和良好的相容性而被广泛应用于电子、电器和建筑材料等领域。然而,由于其在燃烧时可能产生有毒气体(如多溴二苯醚和二噁英),因此其使用受到了一定的限制,环保法规逐渐趋严。
3
阻燃法规
4
阻燃剂的发展与趋势
随着人们环保、安全、健康意识的日益增强,环保阻燃剂越来越被市场需求与重视,其中江西砥石矿纤技术有限公司一直专注于高性能无机材料研发与应用,经过多年专家团队的研发与攻关,其公司DCF系列的环保阻燃剂也备受市场广泛应用与关注。其中系列产品DCF-1、DCF-2、DCF-3、DCF-4、DCF-30等也广泛应用在橡塑、涂料等无卤阻燃的应用场景。
详细信息:江西砥石公众号