提升阻燃效果的6種方法

阻燃劑是一類能夠阻止塑料引燃或抑制火焰?zhèn)鞑サ闹鷦?。以?種方法可提升阻燃效果。

一、表面改性

無機(jī)阻燃劑具有較強(qiáng)的極性與親水性，同非極性聚合物材料相容性差、界面難以形成良好的結(jié)合。為改善其與聚合物間的粘接力和界面親和性，采用偶聯(lián)劑對其進(jìn)行表面處理是最為有效的方法之一。常用的偶聯(lián)劑是硅烷和鈦酸酯類。如經(jīng)硅烷處理后的氫氧化鋁（ATH）阻燃效果好，能有效地提高聚酯的彎曲強(qiáng)度和環(huán)氧樹脂的拉伸強(qiáng)度；經(jīng)乙烯-硅烷處理的ATH可用于提高交聯(lián)乙烯-醋酸乙烯共聚物的阻燃性、耐熱性和抗?jié)裥浴?/span>

鈦酸酯類偶聯(lián)劑和硅烷偶聯(lián)劑可以并用，能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)。經(jīng)過表面改性處理后的ATH表面活性得到了提高，增強(qiáng)了與樹脂之間的親和力，改善了制品的物理機(jī)械性能，增加了樹脂的加工流動(dòng)性，降低了ATH表面的吸濕率，提高了阻燃制品的各種電氣性能，并將阻燃效果由V-1級提高到 V-0級。

二、超細(xì)化

無機(jī)阻燃劑具有穩(wěn)定性高、不易揮發(fā)、煙氣毒性低、成本低等優(yōu)點(diǎn)，越來越受到人們的青睞。但其與合成材料的相容性較差，添加量大，使得材料的力學(xué)性能和耐熱性能都有所降低。因此，對無機(jī)阻燃劑進(jìn)行超細(xì)化改性，增強(qiáng)其與合成材料的相容性，降低其用量成為無機(jī)阻燃劑的發(fā)展趨勢之一。

比如，ATH的超細(xì)化、納米化是提升其阻燃效果的主要研究開發(fā)方向。ATH的大量添加會降低材料的機(jī)械性能，而通過對ATH微細(xì)化后再進(jìn)行填充，反而會起到剛性粒子增塑、增強(qiáng)的效果，特別是納米級材料。由于阻燃作用的發(fā)揮是由化學(xué)反應(yīng)所支配的，而等量的阻燃劑其粒徑愈小，比表面積就愈大，阻燃效果就愈好，超細(xì)化也是從親和性方面考慮的。正是由于ATH與聚合物的極性不同，才導(dǎo)致了其阻燃型復(fù)合材料物理機(jī)械性能下降。而超細(xì)納米化的ATH增強(qiáng)了界面的相互作用，可均勻地分散在基體樹脂中，更有效地改善了共混料的力學(xué)性能。

三、復(fù)配協(xié)同

在實(shí)際生產(chǎn)應(yīng)用中，單一的阻燃劑總存在這樣或那樣的缺陷，而且使用單一的阻燃劑很難滿足越來越高的要求。阻燃劑的復(fù)配技術(shù)就是在磷系、鹵系、氮系和無機(jī)阻燃劑之間，或某類內(nèi)部進(jìn)行復(fù)合化，尋求最佳的經(jīng)濟(jì)和社會效益。阻燃劑復(fù)配技術(shù)可以綜合兩種或兩種以上阻燃劑的長處，使其性能互補(bǔ)，達(dá)到降低阻燃劑的用量，提高材料阻燃性能、加工性能及物理機(jī)械性能等目的。

四、交聯(lián)

交聯(lián)高聚物的阻燃性能比線型高聚物好得多。在熱塑性塑料加工時(shí)添加少量交聯(lián)劑，能使塑料變成部分網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)，可改善阻燃劑的分散性，有利于塑料燃燒時(shí)產(chǎn)生成炭作用，提高阻燃性能，并能提高制品的機(jī)械、耐熱等性能。

五、微膠囊化

將微膠囊化應(yīng)用于阻燃劑是近年來發(fā)展起來的一項(xiàng)新技術(shù)。微膠囊化的實(shí)質(zhì)是把阻燃劑粉碎分散成微粒，用有機(jī)物或無機(jī)物進(jìn)行包囊，形成微膠囊阻燃劑，或以表面很大的無機(jī)物為載體，將阻燃劑吸附在這些無機(jī)物載體的空隙中，形成蜂窩式微膠囊阻燃劑。阻燃劑的微膠囊化有以下優(yōu)點(diǎn)：可改善阻燃劑的穩(wěn)定性；可改善阻燃劑與樹脂的相容性，使材料的物理機(jī)械性能降低的現(xiàn)象得以改善；可大大改善阻燃劑的多種性能，擴(kuò)大其應(yīng)用范圍。

六、納米阻燃

有些納米材料具有阻止燃燒的功能，將它們作為阻燃劑加入到可燃材料中，利用其特殊的尺寸和結(jié)構(gòu)效應(yīng)，可以改變可燃材料的燃燒性能，使之成為具有防火性能的材料。利用納米技術(shù)可以改變阻燃機(jī)理，提高阻燃性能。由于納米粒子的顆粒尺寸很小，比表面積很大，它所表現(xiàn)的表面效應(yīng)、體積效應(yīng)、量子尺寸效應(yīng)及宏觀量子隧道效應(yīng)等特征，為設(shè)計(jì)和制備高性能、多功能新材料提供了新的思路和途徑。

文章來源：網(wǎng)絡(luò)

 

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