主阻燃剂有卤素、磷系、氮系、无机氧氧化物等,一般主阻燃剂加入量较大。辅阻燃剂为主阻燃剂的协效剂,可配合主阻燃剂提高阻燃效果。一些辅阻燃剂还能起到消烟、防滴落等作用。
典型的辅阻燃剂如Sb2O3、硼酸锌等,另一类为消烟剂如ZnO、ZnS、Fe2O3等。
一
阻燃剂协同效应的应用
在一个配方中,有时需要使用几种阻燃剂,在选择阻燃剂搭配组合时,必须了解哪些阻燃剂组合时有相互补充的作用,哪些阻燃剂是相互抵消的。
以PA为例,介绍几种组合!
01.卤系与锑系:Sb2O3单独使用时并没有阻燃效果,但与卤系阻燃剂配合使用时有明显效果,这是因为在燃烧时分解的卤素X与Sb2O3发生了反应,生成了SbX3及SbOX3,而SbX3密度大,具有明显的隔氧效果,且SbX3具有捕捉自由基的作用,增加了卤系气相阻燃效果,卤系与锑系的配比一般为3: 1。
02.卤系与磷系:在卤磷复合体系中,卤系阻燃剂主要产生气相阻燃效果磷系阻燃剂在燃烧时会形成偏磷酸盐产生固相阻燃效果,两者形成完整的气-固相阻燃体系。同时,卤、磷之间反应还可生产PX3、PX2气体,这类气体密度较HX大,不易扩散,包围在火焰表面,起到隔氧作用。卤素与磷系的配比一般为3: 2。
03.磷系与氮系: 氮系阻燃剂可促进磷系化合物的炭化,即成炭作用。炭层覆盖被燃物表面起到隔氧作用,从而提高了阻燃效果。
04.磷系与锑系:其协同机理基本与卤/锑体系相似。
05.红磷、金属氧化物,聚磷酸酰胺等之间也有协同效应。
06.Sb2O3/硼酸锌配合产生协同作用,硼酸锌起到防滴落作用,硼酸锌的加入,可减少Sb2O3的用量。
07.红磷与炭黑有协同作用,添加炭黑时,红磷的用量可减少。
二
阻燃剂间的对抗作用
很多阻燃剂组合能产生协同效应,提高其阻燃效果。但有些阻燃剂相互配合时会相互抵消阻燃作用。使用时应特别注意。
01.卤系化合物不宜同有机硅混合使用,两者混合使用,使阻燃体系的氧指数降低。
02.溴系阻燃剂不宜与硬脂酸锌配合使用,否则会降低溴系阻燃效果。
03.溴系阻燃剂体系中,不宜添加CaCO3和MgCO3,否则会降低其阻燃效果。
04.红磷与有机硅不宜混合使用。

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