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阻燃劑在橡膠中的應用
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阻燃劑在橡膠中的應用

瀏覽:4808次 發布日期:2020-02-29 字號:  
阻燃劑在橡膠中的應用

隨著國家對阻燃技術要求力度的加強,我國阻燃劑的開發和發展將出現更好的廣闊前景,阻燃劑及阻燃高分子材料在減少火災引起的生命財產損失方面發揮了重要的作用。

我國阻燃劑無論是在品種上還是在數量上都與發達國家存在差距,開發前景廣闊,應該提高開發創新能力,推動阻燃劑工業朝著環保化、低毒化、高效化、多功能化的方向發展。

下面您介紹阻燃劑在橡膠中的相關知識,希望對您有所幫助。

 

阻燃橡膠是指具有難燃性及阻燃性的橡膠。橡膠是有機易燃材料,危害安全,故如礦井用橡膠輸送帶及車船用各種橡膠制品,均要求具有難燃性及阻燃性能。阻燃性的橡膠有:氯丁橡膠、氯磺化聚乙烯橡膠、聚氯乙烯改性橡膠和硅橡膠等。將難燃聚合物與易燃橡膠并用可提高阻燃性,如聚氯乙烯與丁腈橡膠并用。提高硫化膠的交聯密度也可以提高耐燃性。添加阻燃劑是提高橡膠難燃性的方法。常用的阻燃劑有:氯化石蠟與三氧化二銻相組合、氫氧化鋁、硼酸鈉、氧化鉬和磷酸三甲苯酯等。填料中宜用陶土即高嶺土或白炭黑。

 

我們拿三元乙丙橡膠添加阻燃劑做個案例:

三元乙丙橡膠本身易燃,氧指數在18%左右。為了實現阻燃,一般都要加很多阻燃劑,這樣一來做出的三元乙丙橡膠硬度會比較大。目前制備無鹵阻燃三元乙丙橡膠用的比較多的辦法是采用金屬氫氧化物阻燃,另一個辦法是采用磷氮系阻燃劑阻燃。采用氫氧化物阻燃有很多缺點,金屬氫氧化物的添加量比較大,相比之下,用磷氮系的阻燃劑比較容易實現較高的垂直燃燒等級而且添加量相對較少。

我們采用磷氮阻燃劑及氫氧化鎂阻燃劑均為無鹵阻燃劑在減少煙毒方面做到了很好的環保性,將它應用于無鹵阻燃三元乙丙橡膠中,主要研究其同等量的阻燃劑的阻燃效率問題   

試樣基本配方 

基本配方(phr,質量份):

配方A EPDM生膠及油 150,碳黑 30,氫氧化鎂阻燃劑 120硫化劑及助交聯劑 10

配方BEPDM生膠及油150,碳黑 30磷氮阻燃劑(NT-995)80-120硫化劑及助交聯劑10

 

A、B阻燃劑對三元乙丙橡膠阻燃性能的影響

 

不同阻燃劑對三元乙丙橡膠阻燃性能的影響如表1所示。從表1可以看出,在填充80-120份的情況下,無鹵磷氮系阻燃劑FRNT995的垂直燃燒等級可以過V0級,氧指數達30;而填充氫氧化鎂的一經點燃就一直燃燒下去,氧指數才25%。分析認為,兩個阻燃劑的阻燃效果不一樣是和它們的作用機理有關。磷氮系阻燃劑通過在燃燒過程中膨脹發泡、成碳,阻止和終斷熱交換的原理來實現阻燃。B組樣條被燒過后,過火部分表面有很多泡鼓出,樣條體積增大。可以看出,80-120份阻燃劑即可達到V0級。氫氧化鎂是通過分解吸收熱量的原理來實現阻燃。A組氧指數樣條被點燃后燒過的部分從表層向內部開裂、剝離。由于120份氫氧化鎂用量太少,吸收的熱量有限,這些氫氧化鎂不足以阻止燃燒過程,因而A組配方的垂直燃燒及氧指數都很差。

 

表 1不同阻燃劑燃燒性能的比較

測試項目

A

B

垂直燃燒等級

-

V0

LOI

23

30

 

 

 

結論

和氫氧化鎂阻燃劑相比,無鹵磷氮系阻燃劑FRNT-995具有填充量少,垂直燃燒等級和氧指數高,由于磷氮阻燃劑的阻燃性能優異,如果經過適當配方設計,完全可以用在較高硬度的阻燃三元乙丙橡膠配方中,因為高硬度的阻燃橡膠配方開發難度要比低硬度阻燃橡膠低的多;

 

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