環(huán)保阻燃劑在火災(zāi)中主要發(fā)揮三大作用:
1.覆蓋作用
在可燃材料中加入環(huán)保阻燃劑后,在高溫下可以形成玻璃狀或穩(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。原因在于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。
2.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。環(huán)保阻燃劑可作用于氣相燃燒區(qū),阻止火焰的傳播,使燃燒區(qū)的火焰密度下降,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相同或相近,當(dāng)聚合物受熱分解時(shí),阻燃劑也同時(shí)揮發(fā)出來,它能夠捕捉燃燒反應(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。
3.不燃?xì)怏w窒息作用
環(huán)保阻燃劑受熱時(shí)分解出不利于燃燒氣體,并把可燃?xì)怏w的濃度沖淡到燃燒下限以下,稀釋燃燒區(qū)內(nèi)的氧濃度,阻止燃燒的繼續(xù)進(jìn)行,從而達(dá)到阻燃的作用。
眾所周知,環(huán)保阻燃劑是阻燃劑的一種,環(huán)保阻燃劑是以樹脂和橡膠為基體的復(fù)合材料,是一類能阻止聚合物材料引燃或抑制火焰?zhèn)鞑宓奶砑觿?。其中最為常用的環(huán)保阻燃劑是磷、溴、氯、銻和鋁的化合物。
磷系阻燃劑資源豐富,成木低廉,應(yīng)用廣泛,是很有發(fā)展前途的阻燃劑品種。甲基膦酸二甲酯有無色、透明、高效、低毒、使用廣泛、成本低廉等優(yōu)點(diǎn),可用于PU泡沫塑料、UP、EP。磷系阻燃劑因具有阻燃、增塑雙重功能而受到重視,它包括磷酸酯、含鹵磷酸酯、復(fù)合磷酸酯及其衍生物、多磷酸酯和紅磷5種類型,含磷胺類、反應(yīng)型磷系化合物,特別是磷氮類膨脹型阻燃劑和高分子阻燃劑是非常有前途的阻燃劑,北京理工大學(xué)、東北林業(yè)大學(xué)等單位已經(jīng)做出了不少成果,今后工作是如何擴(kuò)大生產(chǎn)和做好推廣應(yīng)用。
銻系阻燃劑以三氧化銻和五氧化二銻為主,一般用作溴系阻燃劑的協(xié)效劑。采用微米化、納米化、微膠囊化后可減少添加量。
鋁、鎂系阻燃劑是環(huán)保型產(chǎn)品,主要品種為氫氧化鋁和氫氧化鎂,它們除阻燃作用外還可減少有毒氣體和煙霧,但缺點(diǎn)是添加量大,但經(jīng)偶聯(lián)劑
表而處理后可起到阻燃和填充雙重功能,并賦予制品電性能、耐熱、耐候和力學(xué)性能,因而值得發(fā)展。特別是,氫氧化鎂是目前發(fā)展較快的品種。加強(qiáng)表而改性以進(jìn)一步提高阻燃性是研究重點(diǎn)。
紅磷微膠囊化和紅磷/膨脹石墨都是值得發(fā)展的品種,現(xiàn)已形成生產(chǎn)能力,今后應(yīng)提高阻燃效率和擴(kuò)大生產(chǎn)能力。
我國硼資源豐富,應(yīng)加大硼酸鹽阻燃劑的合成與開發(fā),提高其耐水解穩(wěn)定性,研究復(fù)配技術(shù)。