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近幾十年來,隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展,橡膠、塑料、合成纖維等聚合物材料及其制品正在蓬勃發(fā)展,這些材料的身影隨處可見。然而這些材料往往都是易燃、可燃材,在燃燒時釋放速率大,熱值高,火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤?,不易熄滅,有時甚至?xí)杏卸練怏w。一旦發(fā)生火災(zāi),不僅僅是經(jīng)濟(jì)的損失還有人員的傷亡,特別是在人群密集的商場、劇院等公共場合。因此對這些易燃材料進(jìn)行添加阻燃劑,做阻燃處理就顯得尤為重要。所以說阻燃劑的出現(xiàn)一定程度上捍衛(wèi)了我們的人生安全。燃燒需要三大要素——可燃物、助燃物(氧氣)和火源。燃燒的過程分為加熱、分解、起火、燃燒和蔓延。如果去掉其中任何一個要素,或者想辦法將燃燒過程控制在加熱和分解的萌芽階段,就可以有效避免火災(zāi)的發(fā)生。在阻止火焰燃燒方面,不同類型的阻燃劑各有各的高招:有的通過吸收熱量阻止可燃物產(chǎn)生可燃?xì)怏w;有的在可燃物表面形成密實的覆蓋層,隔絕可燃物與氧氣的接觸;有的則捕捉參與燃燒反應(yīng)的自由基,達(dá)到抑制自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的目的;還有的是通過產(chǎn)生不燃?xì)怏w稀釋氧氣,從而達(dá)到減緩燃燒速度的效果。無機(jī)阻燃劑Al(OH)3在受熱達(dá)200℃后就會分解,放出結(jié)晶水,結(jié)晶水遇熱蒸發(fā)成水蒸氣。這一系列的過程會吸收大量的熱,降低材料表面和火焰區(qū)的溫度,減緩熱裂解反應(yīng)的速度。此外,結(jié)晶水產(chǎn)生的水蒸氣也能降低氧氣濃度,進(jìn)一步抑制火勢的蔓延。磷阻燃劑受熱會變成結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定的交聯(lián)狀固體物質(zhì)或碳化層,就像一層堅實的鎧甲,把可燃物包裹起來,既能阻止材料進(jìn)一步熱解,也可阻止材料內(nèi)部分解出的可燃?xì)怏w溢出繼續(xù)燃燒。溴阻燃劑的蒸發(fā)溫度和高分子材料的分解溫度相同或相近,當(dāng)高分子材料受熱分解時,溴阻燃劑也會揮發(fā)出來,與熱分解產(chǎn)物同時進(jìn)入到氣相燃燒區(qū)。阻燃劑能迅速地捕捉氣相燃燒區(qū)中的自由基,抑制自由基鏈?zhǔn)椒磻?yīng),阻止火焰?zhèn)鞑ィ罱K使燃燒反應(yīng)速度慢下來直至終止。總之,每一種阻燃劑都有自己的獨門秘籍。
而阻燃劑又有一個別稱,那就是難燃劑或者防火劑。是賦予易燃聚合物難燃性的功能性材料,經(jīng)過阻燃劑加工后的塑料材料,在受到外界火源影響時,能夠有效地阻止或者終止火焰的傳播,從而達(dá)到阻燃效果。阻燃劑有多種類型,按使用方法分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑。添加型阻燃劑是通過機(jī)械混合方法加入到聚合物中,使聚合物具有阻燃性的,目前添加型阻燃劑主要有有機(jī)阻燃劑和無機(jī)阻燃劑,鹵系阻燃劑(有機(jī)氯化物和有機(jī)溴化物)和非鹵。有機(jī)是以溴系、磷氮系、氮系和紅磷及化合物為代表的一些阻燃劑,無機(jī)主要是三氧化二銻、氫氧化鎂、氫氧化鋁,硅系等阻燃體系。反應(yīng)型阻燃劑則是作為一種單體參加聚合反應(yīng),因此使聚合物本身含有阻燃成分的,其優(yōu)點是對聚合物材料使用性能影響較小,阻燃性持久。