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阻燃劑是一種添加劑,可防止聚合材料著火并減少火焰傳播。最常用和最重要的阻燃劑是磷、溴、氯、銻和鋁的化合物。阻燃劑根據用途分為添加型和反應型。阻燃助劑主要有磷酸酯類、鹵代烴、氧化銻等,在復合加工過程中加入到復合材料中,使用方便,適應性強,但影響復合材料的性能。反應型阻燃劑是在聚合物制造過程中作為單體原料加入到聚合體系中,通過化學反應合成到聚合物分子鏈中。反應型阻燃劑主要包括含磷多元醇和鹵代酸酐。
復合材料中使用的阻燃劑應具有以下性能:
阻燃效率高,能賦予復合材料優異的自熄或阻燃性能。
(2)相容性好,與復合材料相容性好,易于分散。
有合適的分解溫度。換句話說,它在復合材料的加工溫度下不分解,但當復合材料熱分解時,它會迅速分解并表現出阻燃效果。
無毒或低毒、無味、無污染,阻燃處理時不產生有毒氣體。
與復合材料并用時,不會降低復合材料的力學性能、電性能、耐候性和熱變形溫度。
具有良好的耐久性,可長期保留在復合制品中,表現出阻燃效果。
貨源豐富,價格低廉。
(1)溴化阻燃劑溴化阻燃劑包括脂肪族、脂環族、芳香族和芳脂族的含溴化合物,是氯的兩倍。相對用量小,對復合材料的力學性能影響小,可大大降低氣體中鹵化氫的含量。該類阻燃劑與基體樹脂相容性好。在同樣苛刻的條件下,沒有排放現象。
(2) 氯系阻燃劑氯系阻燃劑由于價格低廉,目前仍被廣泛使用。氯含量最高的氯化石蠟是工業上重要的阻燃劑,其中四氯苯酐具有較高的熱穩定性,常用作不飽和樹脂的阻燃劑。
(3)磷系阻燃劑和有機磷化合物是添加型阻燃劑,這些阻燃劑燃燒時生成的偏磷酸形成穩定的聚合物,包覆在復合材料表面,吸收氧氣和可燃物,發揮火焰作用延緩作用。它的阻燃效果優于溴化物,溴化物的用量是磷化物的4-7倍才能達到同樣的阻燃效果。這類阻燃劑主要有磷(膦)酯、含鹵磷酸酯、鹵化磷等,廣泛用于環氧樹脂、酚醛樹脂、聚酯、聚碳酸酯、聚氨酯、聚氯乙烯、聚乙烯、聚丙烯、ABS等, ETC。
(4)無機阻燃劑無機阻燃劑是按化學結構行為分類的一類阻燃劑,如氧化銻、氫氧化鋁、氫氧化鎂、硼酸鋅等。
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