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阻燃硅胶材料发展现状

硅胶原材料具有其他材料所不具备的优异性能和许多其他特性:重量轻、加工性能好、流动性高、易于成型、绝缘、耐磨等。。然而,大多数聚合物材料是碳氢化合物有机结构,它们是易燃和可燃材料。 燃烧时,放热率高,热值高,火焰传播速度快,不易熄灭。一些材料燃烧时还会产生浓烟和有毒气体,对人类生命安全和环境保护构成潜在威胁。。近年来,阻燃材料行业的全球产值逐年增加。 同时,各国相继完善了材料阻燃法规,对硅胶原材料的阻燃性提出了更高的要求与含卤阻燃硅胶原材料的情况相反,各种无卤阻燃低烟无卤阻燃硅胶原材料具有良好的发展前景。目前市场上电缆材料采用氢氧化铝和氢氧化镁填充的无卤阻燃材料,磷氮膨胀阻燃材料主要应用于工程塑料行业

硅胶原材料的燃烧遵循燃烧三要素(可燃物质、助燃物质和点火源)的规律 硅胶原材料主要为烃类结构,属于可燃物质。助燃剂通常是空气中的氧成分,也包括各种氧化剂。聚合材料通常用于空气中,并与空气中的氧气完全接触。聚合材料有时会添加各种氧化剂,这些氧化剂将在燃烧过程中起到燃烧改进剂的作用。。点火源是明火和各种高温场所。聚合物材料的燃点通常较低。有些使用场合容易与高温环境接触,这也使得硅胶原材料容易着火并引起火灾。

硅胶原材料的燃烧可分为两个过程:热氧降解和燃烧,涉及一系列环节,如传热、硅胶原材料在凝聚相中的热氧降解、分解产物在固相和气相中的扩散、与空气混合形成氧化反应场和气相中的链式燃烧反应。。因此,当聚合物材料被加热时,它可以被分解,并且分解产生的可燃物质达到一定浓度,并且系统被加热到点火温度,然后燃烧可以发生。。然而,在点火源稳定后,被点燃的聚合物材料是否能够继续燃烧取决于燃烧过程中的热平衡。。当燃烧产生的热量大于或等于燃烧过程每个阶段所需的总热量时,燃烧可以继续,否则将终止或熄灭。

物质的燃烧必须满足同时燃烧三种元素的条件,那么阻燃就是从相反的方向控制这三种元素,只要其中一种元素的条件被破坏,燃烧就可以终止。。为了达到良好的阻燃效果,通常采用多种阻燃技术,同时控制燃烧的三个要素,即。e。降低材料的可燃性,降低助燃剂浓度,降低燃烧反应温度,达到防止材料燃烧的目的。

阻燃剂有多种分类方法,主要分为无卤阻燃剂和无卤阻燃剂。

卤素系阻燃剂主要包括溴系阻燃剂和氯系阻燃剂。溴系阻燃剂在有机阻燃剂中占据主导地位,占有机阻燃剂总量的80%以上。

氯阻燃剂的种类不如溴阻燃剂多,主要是氯化石蜡、氯化聚乙烯和用作不饱和树脂阻燃剂的四氯邻苯二甲酸酐。。还有多种含氯聚合物材料——聚氯乙烯,其分子结构中含有大量卤氯,可以起到很好的阻燃作用。

基于卤素的阻燃剂被广泛使用,但是它们现在正受到越来越多的质疑和挑战。卤系阻燃剂对环境的危害逐渐被人们所认识,这不仅是因为它在燃烧过程中会产生大量有毒烟气——卤化氢,还因为长期以来卤系阻燃剂的使用仍然存在于环境沉淀区和生态区,从而对环境和生态造成越来越严重的危害。。因此,欧盟颁布了ROHS规则,严格限制使用某些溴化阻燃剂,并迫使制造商不断提高效率。

因此,它们也被广泛应用,如三聚氰胺、氰尿酸三聚氰胺、磷酸三聚氰胺、磷酸三聚氰胺等

有机硅阻燃材料良好的环境适应性使其在环保材料中得到应用。它具有有机硅阻燃剂制备的聚合物阻燃材料优异的力学性能、耐寒性和抗冲击性,以及有机硅阻燃剂与其他阻燃剂良好的协同效应。燃烧产生的含硅层参与成碳,有利于提高材料的成碳阻燃效果。。。含卤素阻燃聚合物材料。具有分子结构的含卤素或添加卤素的阻燃聚合物材料已广泛用于各种电器和汽车塑料。溴阻燃剂和三氧化二锑增效剂主要添加到这种材料的配方中。一些新型含溴阻燃剂的应用规避了各种政策法规,减少了阻燃剂的用量,已成为这类材料发展的主流方向。无卤阻燃聚合物材料。

然而,无卤阻燃硅胶原材料有其自身的弱点。例如,阻燃性能不如含卤阻燃材料,含卤阻燃聚合物材料的氧指数一般小于30,而含卤阻燃聚合物材料的氧指数一般大于30。在一些阻燃要求高的场合,氧指数要求甚至达到40。目前,无卤阻燃材料在高阻燃性场合的应用较为困难。。。目前,无卤阻燃硅胶原材料主要填充氢氧化铝和氢氧化镁,磷氮膨胀型阻燃体系很少使用。

阻燃硅胶原材料应用广泛,尤其是无卤阻燃材料,具有政策导向和良好的市场前景。对无卤阻燃机理的深入研究、各种高效阻燃剂的合成与开发以及材料配方的复合是此类材料的发展方向。

 

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文章来源:www.rfguijiao.com

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