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聚氨酯阻燃剂,聚氨酯硬泡材料的阻燃机理汇总

11-10 15:14 阻燃材料百科

一、改善聚氨酯硬质泡沫材料阻燃的常用方法


(1)添加型阻燃


在聚氨酯硬质泡沫的生产过程中加入含氯、溴、磷等元素的有机液体化合物或具有阻燃性能的无机化合物,这些化合物不具有反应活性,它们在发泡过程中分散在泡沫体中,称添加型阻燃剂;


(2)结构性阻燃


(a)在多元醇的分子结构中引入氯、磷等元素,由于多元醇能参与反应,被称为反应型阻燃剂;


(b)在聚氨酯硬质泡沫基体聚合物中引入耐热性高的基团如大量的苯环或异氰脲酸酯基团。


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阻燃聚氨酯硬泡材料与其他阻燃高分子材料机理一样。


二、聚氨酯硬泡材料在空气中燃烧的两个阶段


(1)聚氨酯硬质泡沫在火源的作用下,逐渐升温,达到一定温度时,热分解、降解产生可燃性气体,主要成分为:烷烃、一氧化碳、一氧化氮、氢气等;


(2)当可燃气体达到一定浓度时,与周围氧气发生氧化还原反应,即燃烧反应,同时放出大量的热和烟;


(3)通过辐射、对流和传导,再反作用于泡沫基材,促其持续降解、分解,如果这种能量的传导能使基材持续分解,保证维持燃烧的可燃气体浓度,则燃烧过程继续进行,直到泡沫燃烧完为止。


如果使上述三个阶段中的一个或数个终止,即可使泡沫获得阻燃性。


阻燃剂的使用可提高聚氨酯泡沫的难燃性,延缓燃烧速度或阻止其燃烧。不同类型的阻燃剂阻燃机理不同。但阻燃剂必须具有以下一种或数种功能:能在聚氨酯硬质泡沫着火温度或接近着火温度下吸热分解成不可燃物质:能与泡沫燃烧产物反应生成难燃物质;可分解出能终止泡沫自由基氧化反应的物质,最终达到聚氨酯硬质泡沫阻燃目的。


阻燃剂大多是元素周期表中第V主族的氮、磷、锑的化合物,第VI工族的氯、溴的化合物和第Ⅲ族的硼、铝的化合物。


三、聚氨酯泡沫中,阻燃剂的阻燃作用主要是由下列效应引起


(1)覆盖效应


在燃烧过程中,阻燃剂作用于高聚物,使高聚物表面形成对热比较稳定的液膜或固化覆盖层,使得外面热量难以传到高聚物中,减少高聚物的分解和阻止已分解的可燃气体向火焰区扩散,有机磷系阻燃剂主要就是因其形成覆盖层而起到阻燃作用。


(2)稀释效应


在燃烧过程中,阻燃剂分解产生不燃性气体,降低燃烧区域的可燃性气体和氧气的浓度,从而抑制燃烧。


诸如卤素类有机化合物、卤素与磷形成的PX3和PX5以及卤化氢和水汽等不燃性气体均能起到该种效应。


(3)捕捉效应


一般认为,高聚物燃烧的火焰反应是一个自由基H·和HO·密切关联的自由基连锁反应,若能捕捉(消除)这些活性自由基,那么火焰反应速度就会降下来。


现以溴化物为例,其抑制连锁反应的机理如下: Br·+RH-R·→HBr;


OH·+HBr→H2O+Br·。


高聚物中加入含溴阻燃剂,遇火受热发生分解反应,生成溴自由基,溴自由基与高聚物反应生成溴化氢,溴化氢与活泼性很强的自由基HO·反应,一方面使自由基Br·再生,另一方面使OH·自由基质浓度减小,故而抑制连锁反应,使燃烧速度减慢。


(4)吸热降温效应


无机阻燃剂氢氧化铝、氢氧化镁等的阻燃作用相当程度上是归功于吸热效应。如氢氧化铝在受热分解而脱出结晶水时,每克要吸热1.97 kJ。


(5)转移效应


在阻燃剂的作用下,有时高聚物的热分解模式会发生改变,使分解出的可燃气体减少,从而有利于高聚物的阻燃




PP长玻纤增强阻燃母粒产品简介

PP长玻纤增强阻燃母粒 KF-110AM是一种以磷、氮为阻燃元素的聚烯烃无卤环保阻燃母粒,可以与长玻纤母粒直接混合进行注塑。与传统无卤阻燃母粒相比,KF-110AM添加量小,阻燃剂不析出。在材料中添加32%该阻燃母粒即可使玻纤增强制品达到UL 94 V-0(1.6mm)阻燃等级,并可通过IEC 60695灼热丝测试GWIT 750℃和GWFI  850℃测试。此外,阻燃母粒替代阻燃剂粉,符合清洁生产的要求。所得制品密度小、发烟量低、模具腐蚀性小等特点。


PP阻燃母粒


PP长玻纤增强阻燃母粒 产品优点

1、无卤环保阻燃。

2、UL 94 V-0(1.6mm)阻燃等级。

3、添加量小,阻燃剂不析出。

4、通过灼热丝测试GWIT 750℃和GWFI  850℃测试。



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佛山康阜新材料有限公司位于佛山市顺德区,是一家专注阻燃产品研发、配方设计、生产制造、技术服务及销售于一体的高科技企业。公司以磷系阻燃剂、氮系阻燃剂、氢氧化镁系阻燃剂、阻燃改性塑料为主,主营产品涵盖PP阻燃剂、PP无卤阻燃剂、PP环保阻燃剂、PP阻燃母粒、电瓶车阻燃剂、PA/PBT无卤阻燃剂、TPE/TPU阻燃剂、XLPE电线线缆料阻燃剂、防火涂料阻燃剂、无纺布织物表面涂层阻燃剂、大分子成碳剂等系列产品。公司拥有先进的研发实验室、设备齐全检测实验室、综合应用实验室和转化中车平台,形成了实验-中试-产业-实验的闭环式研发体系,为产品的过硬品质提供了全方面的有效保障。公司所有的产品符合均符合相关阻燃标准和RoHS、REACH等法规并有相关的第三方SGS检测报告。


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