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紅磷阻燃機(jī)理

放大字體  縮小字體 發(fā)布日期:2010-07-05   來源:阻燃劑   瀏覽次數(shù):932  分享到: 分享到騰訊微博
在400℃~ 450℃下,紅磷解聚形成白磷,后者再在水氣存在下被氧化為黏性的磷的含氧酸,它們既可覆蓋于被阻燃材料表面,又可加速脫水炭化,形成的液膜和炭層則可作為隔離屏障和發(fā)揮阻燃作用。

紅磷的阻燃原理和有機(jī)磷系阻燃劑有相像的地方。在400~ 450下,紅磷解聚形成白磷,后者再在水氣存在下被氧化為黏性的磷的含氧酸,它們既可覆蓋于被阻燃材料表面,又可加速脫水炭化,形成的液膜和炭層則可作為隔離屏障和發(fā)揮阻燃作用。

 

另外,紅磷也有可能在凝聚相與高聚物或高聚物碎片作用而減少揮發(fā)性可燃物的生成,而某學(xué)含磷的物系也可能參與氣相阻燃。例如,有幾種含磷化合物(三氯化磷和三苯基氧化膦)對阻止氫-空氣混合物的燃燒比鹵素更有效。下表匯集了紅磷阻燃PETPMMAHDPEPAN時可能的阻燃機(jī)理。

 

紅磷阻燃PETPMMAHDPEPAN時可能的阻燃機(jī)理

 

被阻燃高聚物

凝聚相阻燃

氣相阻燃

PET

減緩PET裂解,形成芳香性殘留物

 

PMMA

加速環(huán)狀酸酐的生成

 

HDPE

含磷酸作為燃燒抑制劑

降低自由基濃度

PAN

含磷酸加速表面炭化

PO·抑制燃燒

 

紅磷的阻燃原理與被阻燃高聚物的結(jié)構(gòu)有關(guān),其阻燃效率也是如此。例如,以8 %紅磷阻燃的HDPE,在400空氣中質(zhì)量損失為6%,而未加紅磷的HDPE在同樣條件下的質(zhì)量損失為70%,這說明紅磷大大提高了HDPE的熱穩(wěn)定性。此外,紅磷阻燃的PET的熱分解固體產(chǎn)物中有磷酸酯,且聚合物表面形成酯交聯(lián),這就可抑制揮發(fā)性及低分子量裂解產(chǎn)物的生成,從而可提高多環(huán)芳香族炭化層的生成速度和減少煙及有毒氣體的釋放。

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