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P-N系膨胀型无卤阻燃剂加入填料或其它物质后为什么会失去阻燃效果?

发布时间:2019-05-06 05-06 10:21 作者:康阜新材料

P-N系膨胀型阻燃剂的阻燃体系一般包括三部分,即碳源(常为多羟基化合物,如季戊四醇)、酸源(如聚磷酸铵,即APP)及发泡剂(如三聚氰胺)。其阻燃机理(即炭层形成的过程):

      

(1)在较低的温度下酸源释放出无机酸。(150℃左右,具体温度取决于酸源和其他组分的性质)

(2)在稍高与释放酸的温度下,发生酯化反应,体系中的胺可以作为酯化反应的催化剂。

(3)体系在酯化前和酯化过程中熔化。

(4)反应产生的水蒸气和由气源产生的不燃性气体使熔融体系发泡,与此同时,多元醇磷酸酯脱水炭化,形成无机物及炭残留物,且体系进一步膨胀发泡。

(5)体系胶化和固化,形成多孔泡沫炭层。


可加填充PP无卤阻燃剂阻燃机理是通过反应放出大量的气体和吸收热量。


P-N系膨胀型阻燃剂过灼热丝GWIT 850℃跟制件的厚度和阻燃剂添加量有关,阻燃剂添加量越大和厚度越厚越容易过;而可加填充PP无卤阻燃剂过灼热丝GWIT 850℃跟制件的厚度无关,只跟阻燃剂的添加量有关。


P-N系膨胀型阻燃剂添加30%,40%,灼热丝GWIT 850℃(0.8MM,1.6MM,3.2MM)基本上过不了;可加填充PP无卤阻燃剂剂添加30%,40%,也过不了灼热丝GWIT 850℃。


P-N系膨胀型阻燃剂添加50%,灼热丝GWIT850℃(0.8MM,1.6MM,3.2MM)基本上能过,由于填充太大,做出来产品影响力学性能,且成本偏高,P-N系膨胀型阻燃剂市场价25元每公斤左右。可加填充PP无卤阻燃剂添加50%,灼热丝GWIT 850℃(0.8MM,1.6MM,3.2MM)都能过,做出产品不会很脆,成本低,可加填充PP无卤阻燃剂市场价16元每公斤左右。


P-N系膨胀型无卤阻燃剂加入填料或其它物质后为什么会失去阻燃效果?

不少人为了降低成本,在P-N系膨胀型无卤阻燃剂中加入一些填料,如碳酸钙、硫酸钡、滑石粉、氢氧化镁等,发现会失去阻燃效果。是因为上述填料的加入,改变了酯化反应过程,酸源会部分的与上述填料反应,并且上述的填料在材料的表面破坏了碳层的形成,导致了机制的失效。


同样道理,加入某些炭黑、色粉也会导致阻燃效果失去。所以一些回收PP料可能是部分填充PP回收的,加入到新料中,导致这个体系变相加入了上述提到的填充,使这个体系失去了阻燃效果。可加填充PP无卤阻燃剂剂就不存在上述问题。

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