聚合物的燃烧是一个复杂的物理、化学过程,燃烧过程属氧化裂解自由基连锁反应: 聚合物在空气中燃烧会发生剧烈的氧化反应,裂解产生大量的羟基自由基(ＨＯ·);羟基自由基与大分子反应,产生大分子自由基和水,在氧存在下又产生羟基自由基.可见,羟基自由基的浓度是决定燃烧速度的要素.国际上常用限氧指数ＬＯＩ来表示可燃物的可燃性.限氧指数越大, 聚合物燃烧时所需的氧的浓度越高,越难以燃烧.由聚合物的燃烧过程可知,要达到阻燃的目的,就必须破坏由可燃物的材料、氧气和热构成的燃烧循环,阻燃剂的作用就是改变塑料及制品的着火反应过程.阻燃剂按使用方法可分为添加型和反应型;按组分可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂.阻燃剂的作用原理有:

 

　　(1)吸热作用:加入后降低塑料表面的温度,抑制可燃性气体的生成;[本文转自：lunwen.1kejian.com]

 

　　(2)覆盖作用:加入后,阻燃剂受热后在塑料表面形成覆盖层,隔绝氧气;

 

　　(3)稀释作用:受热后分解释放不燃性气体,稀释可燃性气体,降低可燃性气体浓度;

 

　　(4)碳化作用:在燃烧条件下产生强烈脱水性物质,使塑料碳化而不易产生可燃性挥发物,从而阻止火焰蔓延.此外,还有熔滴作用,即提高热裂解温度,降低燃烧热以及凝聚相阻燃、气相阻燃、微粒的表面效应阻燃等.在一个阻燃体系中,往往不只包含一种阻燃作用.

 

　　1.2　阻燃剂之间的协效作用[本文转自：lunwen.1kejian.com]

 

　　事实上,每种阻燃剂都有其固有的优缺点,应根据聚合物的结构和产品的用途综合考虑,利用协效作用选择和设计复配型阻燃剂.利用协效作用,可减少阻燃剂的用量,提高阻燃效果,降低成本,避免塑料物理、机械性能的恶化.协效作用主要有:

 

　　(1)磷、氮协效作用　在氮原子存在下,有利于磷系阻燃剂分解成聚磷酸,它形成的粘流层有绝热、隔绝空气的效果;含氮组分和磷酸结合,在火焰中有吹涨作用,可使塑料膨化形成碳焦;氮与磷形成磷酸铵,生成PN键抑制了易燃物的形成.

 

　　(2)磷卤协效作用　磷在凝聚相抑制了裂解反应,卤素在气相抑制了燃烧,二者并用,提高了阻燃效果;氯化石蜡70与含磷化合物能产生协效作用,使它的阻燃显得特别有效[7].

 

　　(3)卤锑协效作用　锑的氯化物是卤素阻燃剂的优良协效剂,因为三卤化锑的生成是强烈的吸热反应;三卤化锑沸点高,蒸汽比重大,在气相中的液态和固态的Ｓｂ2Ｏ3微粒可降低燃烧速度,抑制燃烧反应.

 

　　二、聚合物阻燃抗静电检测分析

 

　　聚合物的阻燃抗静电是一个复杂的物理化学过程,需要阻燃剂、抗静电剂的共同作用,而阻燃剂和抗静电剂的作用机理不同.因此,在研究聚合物的阻燃抗静过程中,需要注意以下几个问题:

 

　　(1)抗静电剂、阻燃剂与聚合物的相容性。

 

　　阻燃剂、抗静电剂在聚合物中的作用效果与其在塑料树脂的相容性有很大关系,相容性好,则可以起到预期的作用;相容性不好,则相当于在树脂中加入了杂质,会影响到树脂的其他性能,也起不到预期的阻燃抗静电作用.所加添加剂必须能长期稳定、均匀地存在于树脂中,对于无机添加剂来说要求无机物要细小,分散性好,这样才可以与树脂很好地配伍[4];对于有机添加剂,则要求有较相似的结构,这样才可使添加剂与树脂有较好的相容性,否则在长期的使用过程中添加剂会从树脂中析出(喷霜或渗出).阻燃剂、抗静电剂与塑料树脂有较好的相容性除了对阻燃抗静电有较好效果外,还会有较好耐久性,经长时间洗涤而不会破坏其阻燃抗静电性能,这对阻燃抗静电塑料有更大的积极意义.

 

　　(2)抗静电剂与阻燃剂的复合技术

 

　　在阻燃剂、抗静电剂共同作用时应注意防止阻燃剂、抗静电剂在复合过程中引起作用效果互相削弱的问题.由于胺类抗静电剂能与氯化氢发生化学反应[14],从而失去抗静电效果,因此应避免胺类抗静电剂与含氯阻燃剂复合.本项目采用非离子型抗静电剂,由于非离子型抗静电剂多为聚酯聚谜类物质,不会与阻燃剂产生互相低消作用效果的问题,而且非离子型抗静电剂热稳定性好,不容易引起塑料老化,有助于抗静电剂和阻燃剂较好的发挥作用[15]。

 

　　(3)阻燃剂的分解温度要适合塑料加工需要

 

　　阻燃剂的分解温度要适合,热稳定性能太强,不适用于作阻燃剂,热稳定性弱,又会在塑料加工时分解,产生气体污染,使产品变色,同时失去阻燃效果,要有较低的熔点和一定的分解温度.

 

 

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