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硼系阻燃剂及其阻燃机理
发布者:道尔  浏览次数:2555

常用的硼系阻燃剂有哪些?


无机硼系阻燃剂以硼酸、硼砂和硼酸盐为主,该系阻燃剂可明显提高材料的耐火、阻燃和抑烟性能,使其燃烧时较少散发出有毒、有害气体。无机硼系阻燃剂(硼酸、硼砂等)由于具有原料来源广泛、抑烟性、稳定性好等优点成为重要的阻燃剂之一。硼砂主要为四硼酸钠(Na2B4O7·10H2O),是制取含硼化合物的基本原料,几乎所有的含硼化物都可经硼砂来制得。它们在冶金、钢铁、机械、军工、刀具、造纸、电子管、化工及纺织等部门中都有着重要而广泛的用途。


无机硼酸盐系列阻燃剂有偏硼酸钡、氟硼酸铵、偏硼酸、钠、五硼酸铵、偏硼酸铵、硼酸锌等,硼酸锌是目前应用最广泛的无机硼系阻燃剂之一,硼酸锌由硼砂或硼酸合成而得,同时具有阻燃、抑烟、成炭、抑制阴燃和防止熔滴等多种功能,广泛用于纤维织物、聚酰胺、尼龙、聚氯乙烯中作阻燃剂。硼酸锌可单独作阻燃剂,也常与溴系阻燃剂、氢氧化铝、氢氧化镁以及膨胀阻燃剂协同阻燃,代替有毒的三氧化二锑。国内消耗量相对比较大,国内2010年阻燃剂行业使用量已超过了15万吨,并且呈逐年增长的趋势。因此硼酸锌中硼酸、硼砂的含量以及燃烧过程中可能产生的硼酸也是环保要求的一部分。


除了无机硼系阻燃剂外,近年来有机硼系阻燃剂正在逐渐引起人们的注意。研究利用硼酸与含氮、含磷、含卤、含硅元素物质得到硼-氮、硼-磷、硼-卤与硼-硅分子内复合型有机硼系阻燃剂,具有良好的阻燃抑烟性能。

阻燃机理及途径

硼系阻燃剂通过以下四个途径实现阻燃效果:

(1)阻燃剂在燃烧时熔化,吸取部分热量;

(2)阻燃剂覆盖于聚合物表面,隔绝可燃与氧气接触;

(3)阻燃剂在高温下释放出结合水,水分蒸发而使材料降温;

(4)可燃物的热分解途径发生改变,可燃性气体的产生减少。若与含氮、卤素阻燃剂互配使用,生成的难燃性气体NH3、HX可稀释氧气的浓度。


注:文本素材来源于网络


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