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在阻燃机理中,含磷类阻燃剂可使一些含氧类聚合物如环氧树脂、聚氨酯、不饱和聚酯等成炭正离子脱水成炭;含硼类阻燃剂如硼酸锌等也可成炭;膨胀型阻燃剂是靠成炭技术实现阻燃的,因此成炭性最好。
聚合物的燃烧过程与成炭性的一般原则
成炭量每增加1/3,发烟量则下降1/2;要使聚合物的最大比光密度(Dm) 小于100,成炭量至少应该达到30%;要使聚合物的阻燃级别达到UL94V-0,成炭量也要达到30%以上。
大部分聚合物的自成炭性和成炭率都不高,详见下表所示。
一般而言,双键含量高的化合物如芳香族基、羟基、醚基、酯基的化合物成炭性都比较高,具体如PU、聚乙炔、季戊四醇、纤维素及其衍生物、异氰尿酸酯、三聚氰胺衍生物等。
提高聚合物成炭率的方法
添加成炭类阻燃剂,具体如磷酸酯类、硼类和膨胀型阻燃剂;添加交联剂进行交联成炭,如PE、PP、PVC、PS等可进行交联成炭;
ABS可通过接枝形成共聚物,实现成炭的目的;添加成炭剂成炭,典型的成炭剂如季戊四醇、异氰酸酯、三聚氰胺衍生物、纤维素及其衍生物、PPO、PF、PEI、PC、PI、 PA、TPU等,这些成炭剂只能自身成炭不能催化其他材质成炭,因此加入量要在5%以上;
添加催化成炭协效剂,具体如金属氧化物、铝硅酸,如沸石、滑石粉、高岭土、水滑石等,能催化其他组分成炭,加入量在5%以下,例如加入1%的氧化锌可提高ABS阻燃配方的氧指数5%。
---- 文章来源《链塑网》