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聚氨酯泡沫塑料的阻燃原理淺析

放大字體  縮小字體    發布日期:2016-05-10  瀏覽次數:25771
核心提示:聚氨酯泡沫塑料一般通過添加阻燃劑提高泡沫塑料的阻燃性,以延緩燃燒、阻煙甚至使著火部位自熄。也可采用含阻燃元素的多元醇(即反應型阻燃劑)為泡沫原料。

聚氨酯泡沫塑料一般通過添加阻燃劑提高泡沫塑料的阻燃性,以延緩燃燒、阻煙甚至使著火部位自熄。也可采用含阻燃元素的多元醇(即反應型阻燃劑)為泡沫原料。阻燃劑必須具有以下一種或數種功能:能在著火溫度或接近著火溫度下吸熱分解成不可燃物質;能與泡沫燃燒產物反應生成不易燃物質;可分解出能終止泡沫自由基氧化反應的物質。


在聚氨酯泡沫塑料中,含磷阻燃劑主要在凝聚相發揮作用,磷化物可以消耗泡沫塑料燃燒時分解出的可燃氣體,使其轉化成不易燃燒的炭化物,泡沫體中磷(P)含量達1.5%左右時即可獲得較佳的阻燃效果。


含鹵素阻燃劑主要在氣相中發揮作用,鹵素是泡沫塑料燃燒反應的鏈終止劑,在塑料燃燒時生成鹵化氫而抑制燃燒反應。據有關資料,為使泡沫獲得較滿意的阻燃性能,茂密體中溴(Br)質量分數應達12%-14%,或氯(cl)質量分數達18%~20%。當磷-鹵聯用時,由于存在一定的協同效應,故0.5%P+(4%-5%)Br或1%P+(8%-12%)CI即可使聚氨酯泡沫具有自熄性。


典型的磷-氮阻燃體系可有聚磷酸銨和三聚氰胺等組成,在泡沫受熱初期,阻燃劑分解產生磷酸等,它與多羥基化合物形成具有阻燃作用的磷酸酯并釋放水蒸氣:在高溫下泡沫中的阻燃劑氣化產生不燃性氣體,使熔融的泡沫炭化形成疏松的多孔性阻燃層。


氫氧化鋁中含有大量的結晶水(質量分數可高達34%),結晶水在泡沫塑料生產過程中很穩定,但在泡沫塑料燃燒溫度時將快速分解,吸收燃燒熱,并在火源和泡沫間形成不燃性的屏障,從而起到阻燃作用。同時,它也是一種煙氣抑制劑。

 
 
關鍵詞: 聚氨酯泡沫塑料
 
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