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                塑料用抑煙劑及抑煙機理的研究進展
                來源:中央新聞作者:管理員發布時間: 2017-05-041091次瀏覽

                摘要:綜述和分析近20年來塑料用抑煙劑及抑煙機理的發展情況,其中也包括了筆者的一些科研成果。主要論述了鉬化合物、還原偶聯抑煙劑、鐵化合物、金屬氧化物、鎂鋅復合物、錫酸鋅及其他復合抑煙劑等對PVC、苯乙烯系塑料、不飽和聚酯及聚氨酯泡沫塑料的抑煙機理和抑煙效果。當上述抑煙劑在PVC及苯乙烯系塑料中的用量為2%~4%時,材料的生煙量可下降30%~50%。另外還介紹了研發中的新型抑煙劑,如某些二元羧酸、酯類及硅膠等。

                關鍵詞:抑煙劑;抑煙機理;鉬化合物;還原偶聯抑煙劑;聚氯乙烯


                很多塑料,如PVC、PS、PU等燃燒時都會產生大量的煙霧,有些阻燃塑料,特別是鹵銻體系阻燃塑料的生煙量更甚。在20世紀70年代,人們就已認識到煙是火災中致人死命的首要危險因素,也嚴重延誤搶救人民生命財產的時機。因此,自20世紀80年代起,抑煙就已成為對阻燃材料的基本要求之一。

                眾所周知,氣相阻燃的作用機理主要是清除有助于火焰傳播的活性自由基(如H、OH、O),但此作用也能抑制燃燒中形成的煙前體的氧化反應,其結果是增加阻燃材料的生煙量。而在氣相中發揮化學抑煙效能的抑煙劑通常會干擾氣相阻燃,因此,氣相阻燃與抑煙通常是互相矛盾的。

                采用某些物理作用的阻燃抑煙劑可在一定程度上解決上述問題。例如,改性Mg(OH)2(牌號為

                Zerogen15)阻燃PP 4min時的生煙量僅為鹵銻體系阻燃PP(阻燃級別均為UL94V-0)的1/50,如圖1所示。如果僅為考慮抑煙,則PP中Mg(OH)2用量為40%(本文所指百分數,如未說明,均為質量分數)及45%時,其煙密度可分別降至未阻燃PP的1/3和1/10(圖2)。但這類阻燃抑煙劑的阻燃效能不佳,為使PP的阻燃達到UL94V-0級,Mg(OH)2用量需60%~65%。較好的抑煙技術是采用按凝聚相機理發揮作用的阻燃劑,特別是成炭阻燃劑(膨脹型阻燃劑),這類阻燃劑不僅可減少進入火焰區的揮發性有機燃料,減少進入被阻燃基體的熱量和氧氣量,而且可降低在氣相形成煙炱的碳量。

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