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膨脹型阻燃劑
鎖定
- 中文名
- 膨脹型阻燃劑
- 外文名
- IFR
- 適用領域
- 應用於纖維和織物
膨脹型阻燃劑定義
膨脹型阻燃劑(IFR)是一種以氮、磷為主要組成的複合阻燃劑,它不含鹵素,也不採用氧化銻作為協效劑,該類阻燃劑在受熱時發泡膨脹,故稱為膨脹型阻燃劑,它是一類高效低毒的環保型阻燃劑。20世紀90年代後,膨脹型阻燃劑的研究逐漸開始活躍,它被公認為是實現阻燃劑無鹵化的有效途徑之一,其在紡織品的阻燃整理中也極具潛力。
膨脹型阻燃劑基本要素
膨脹型阻燃劑有三個基本要素。即酸源、炭源和氣源。酸源又稱脱水劑或炭化促進劑,一般是無機酸或燃燒中能原位生成酸的化合物,如磷酸、硼酸、硫酸和磷酸酯等;炭源也叫成炭劑,它是形成泡沫炭化層的基礎,主要是一些含碳量高的多羥基化合物,如澱粉、蔗糖、糊精、季戊四醇、乙二醇、酚醛樹脂等;氣源也叫發泡源,是含氮化合物,如尿素、三聚氰胺、聚酰胺等。三組分中,酸源最為主要,比例最大,且阻燃元素含於酸源中,所以酸源是真正意義上的阻燃劑,碳源和發泡劑則是協效劑。
膨脹型阻燃劑阻燃機理
IFR的阻燃作用主要是依靠在材料表面形成多孔泡沫焦炭層,它是一個多相系統,含有固體和液體和氣態產物。炭層阻燃性質主要體現在:使熱難於穿透凝聚相,阻止氧氣進入燃燒區域,阻止降解生成的氣態或液態產物溢出材料表面。焦碳層形成過程為:在150℃左右,酸源產生能酯化多元醇和可作為脱水劑的酸;在稍高的温度下,酸與碳源進行酯化反應,而體系中的胺基則作為酯化反應的催化劑,加速反應;體系在酯化反應前和酯化過程中熔融,反應過程中產生的不燃性氣體使已處於熔融狀態的體系膨脹發泡,與此同時,多元醇和酯脱水碳化,形成無機物及碳殘餘物,體系進一步發泡;反應接近完成時,體系膠化和固化,最後形成多孔泡沫炭層。
膨脹型阻燃劑應用及發展方向
膨脹型阻燃劑應用於纖維和織物主要通過兩種方式,一是將阻燃劑配製成整理液,通過塗布等方式整理到織物表面,天然纖維大多采用此方法;二是將膨脹型阻燃劑作為一種共聚單體加入到聚合物中,大多用於合成纖維的阻燃。
- 參考資料
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- 1. 李玉芳,伍小明.環保型阻燃劑的研究開發新進展[J]:《改性塑料 專題》,2012年3月刊:59-63
- 2. 膨脹型阻燃劑的研究現狀 .中國知網[引用日期2012-08-22]