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解密阻燃型乙烯基树脂

改善乙烯基酯树脂固化物的阻燃效果,可以从如下方向入手。
(1)化学方法
化学方法指的是改变乙烯基酯树脂的分子链结构,在乙烯基酯部分引入卤素、磷、硅等起阻燃效果的元素,或者直接在酯部分引入具有阻燃效果的特殊构造,如双环戊二烯。化学方法目前采用多还是引入卤素的方法,市场上具代表性的阻燃型乙烯基酯树脂都是溴化改性系列。引入溴元素的方法是采用溴化环氧原料、四溴双酚a原料、四溴苯酐原料等。
(2)物理方法
物理方法指的是不改变乙烯基酯部分分子式结构,靠物理添加一些具有阻燃功能的助剂或填料来达到阻燃的效果。这些助剂主要有磷酸酯、*、三氧化二锑、氧化锌、氧化硼等阻燃添加剂。不同的阻燃添加剂之间具有协同效应。不同的无机添加型阻燃剂的阻燃效果不同,添加量也不尽相同,一般*需要添加到40%才会有较理想的阻燃效果;
2、阻燃剂及阻燃评价
阻燃剂是通过吸热作用、覆盖作用、抑制链反应、不燃气体的窒息作用等若干机理发挥其阻燃作用的。多数阻燃剂是通过若干机理共同作用达到阻燃目的。
(1)吸热作用。任何燃烧在较短的时间所放出的热量是有限的。能在较短的时间吸收火源所放出的一部分热量,火焰温度就会降低,辐射到燃烧表面和将已经汽化的可燃分子裂解成自由基的热量就会减少,燃烧就会得到一定程度的抑制。
(2)覆盖作用。在可燃材料中加入阻燃剂后,阻燃剂在高温下能形成玻璃状或稳定泡沫覆盖层,隔绝氧气,阻止可燃气体向外逸出,从而达到阻燃目的。如有机磷类阻燃剂受热时能产生结构更趋稳定的交联物或炭化层。炭化层的形成一方面能阻止聚合物进一步热解,另一方面能阻止其内部的分解产物进入气相继续参与燃烧反应。
(3)抑制链反应。根据燃烧的链反应理论,维持燃烧所需的是自由基。阻燃剂可作用于气相燃烧区,捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,终使燃烧反应速度下降直至终止。如含卤阻燃剂,它的蒸发温度和聚合物分解温度相同或相近,当聚合物受热分解时,阻燃剂也同时挥发出来,此时含卤阻燃剂与热分解产物同时处于气相燃烧区,卤素便能够捕捉燃烧反应中的自由基,从而阻止火焰的传播,使燃烧区的火焰密度下降,终使燃烧反应速度下降直至终止。
(4)不燃气体的窒息作用。阻燃剂受热时分解出不燃气体,将可燃物分解出来的可燃气体的浓度冲淡到燃烧下限以下,同时也对燃烧区内的氧浓度具有稀释的作用,阻止燃烧的继续进行,达到阻燃的作用。
乙烯基酯树脂添加型阻燃剂的要求:①阻燃剂不损害乙烯基酯树脂的物理力学性能;②阻燃剂必须在乙烯基酯树脂固化物燃烧热分解时急速分解以发挥其阻燃效果;③阻燃剂需具备耐候性;④阻燃剂需具有持久性;⑤阻燃剂需具备不迁移性或向外表面富集性;⑥价格低廉。
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