膨脹型阻燃劑介紹之一

發布時間：2020-08-10 08-10 14:59 作者：康阜新材料

膨脹型阻燃劑是現代發展極快的一類環保型阻燃劑，它以磷、氮為主要活性組分，不含鹵素，也不采用氧化銻為協效劑。含有這類阻燃劑的高聚物受熱時，表面能生成一層均勻的炭質泡沫層，此層隔熱、隔氧、抑煙，并能防止產生熔滴，故具有良好的阻燃性能，且符合當今要求阻燃劑少煙、低毒的發展趨勢。

膨脹型阻燃體系一般由以下三個部分組成：

酸源（脫水劑）一般可以是無機酸或加熱至100~250℃時生成無機酸的化合物，如磷酸、硫酸、硼酸、各種磷酸鹽、磷酸酯和硼酸鹽等。

碳源（成碳劑）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，如淀粉、季戊四醇和它的二聚物、三聚物以及含有羥基的有機樹脂等。

氣源（氮源，發泡源）常用的發泡源一般為三聚氰胺、雙氰胺聚磷酸銨等。

膨脹型阻燃聚合物中的膨脹型阻燃劑系添加至材料相中，應具備以下性質：

①熱穩定性好，能經受聚合物加工過程中200℃以上的高溫；

②由于聚合物熱降解要釋出大量揮發性物質，并形成殘渣，因而該過程不應對膨脹發泡過程產生不良影響；

③盡管該類阻燃劑系均勻分布在聚合物體相中，但在材料燃燒時要能形成一層完全覆蓋于材料表面的膨脹炭層；

④阻燃劑必須與被阻燃高聚物有良好的相容性，不能與高聚物和添加劑發生不良作用，不能過多惡化材料物理、力學性能。

PP無鹵阻燃劑 UL94 V0級 KF-100A專為阻燃聚丙烯材料而設計，亦可用于其它聚烯烴阻燃制品。此產品集酸源、氣源、碳源于一體，主要以 P-N 協效機理發揮阻燃作用，觸火時膨脹炭化覆蓋在基材表面，隔絕氧氣和熱量傳遞，從而達到阻燃目的。經 KF-100A阻燃的聚丙烯制品，阻燃可達到UL94 V-0（1.6mm），可通過GWIT 750℃及GWFI 960℃灼熱絲測試。KF-100A用于聚烯烴材料加工的過程中不會有水滑的情況，制品具有優越的電氣性能、機械性能，燃燒試驗中低煙、低毒、無熔滴，使用的過程中不會析出。

膨脹型阻燃劑必須與高聚物類型相匹配，才能有效地發揮其阻燃功效，這種匹配性包括其熱行為，受熱條件下形成的物種及其它等。

另外，與傳統的鹵系阻燃劑比較，膨脹型阻燃劑有一個顯著不同的特點，即當其用量低于一定值時，對材料的阻燃性（UL94V）基本沒有貢獻，但當用量超過一定值時，材料的阻燃性急劇提高。而對鹵系阻燃劑，材料阻燃性隨阻燃劑用量幾乎呈線性增長。見下圖：

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