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            用礦物改進高分子質料的阻燃結果

            一、阻燃機理簡介
            高分子質料由于受熱剖析放出可燃產品而孕育發生或連續燃燒,當來自點火源的熱打仗揮發性的可燃產品,而這些可燃產品濃度在著火極限內,且溫度高于著火點時,燃燒必將舉行。然后只要供應高分子聚合物的熱量足以維持火焰所必要的聚合物的降解速率,燃燒就將繼承下去,不然火焰就將熄滅。
            從燃燒歷程可知,要到達阻燃目標,就必須堵截由可燃物、熱和氧氣三要素組成的燃燒循環。阻燃高分子質料燃燒可以從氣相,也可以從凝結相得以實現。
            1)氣相中,燃燒反響是由反響活性非常大的H 及OH 自由基支持的連鎖反響。不難假想,要是可以大概克制這些自由基的孕育發生,就可以大概付與高分子質料以阻燃的結果。
            2)凝結相中,阻燃劑可在高分子質料外貌形成炭層,這一歷程可通過高聚物脫水或脫氯化氫天生雙鍵,然后環化和交聯來完成。這一炭化層可掩護基質免受熱和氧的侵襲。
            二、詳細礦物實例
            1.水鎂石的阻燃機理
            水鎂石重要身分為Mg(OH)2 ,肯定溫度下剖析為MgO和H2O(水鎂石340℃開始剖析,490℃剖析竣事) ,同時放出大量熱。眾所周知,高分子物質必須降解為低分子才氣成為可燃物質,而Mg(OH)2的剖析恰好低落了降解區的溫度,使降解速率放慢,淘汰可燃物質的孕育發生,稀釋出的水氣沖淡外貌氧氣濃度,使外貌燃燒較難舉行。同時,Mg(OH)2有利于形成外貌炭化層,制止熱量和氧氣的進入。由于燃燒三要素(可燃、氧氣和肯定的溫度) 同時得到了緩解,以是Mg(OH)2起到了阻燃作用。
            2.水滑石的阻燃機理
            典范的水滑石類化合物分子式為Mg6Al2(OH)16CO34H2O,非常雷同于水鎂石Mg(OH)2的布局,由MgO6八面體共用棱形成單位層,位于層板上的Mg2+可在肯定范疇內被半徑相似的Al3+ 同晶代替,使Mg2+ 、Al3+ 、OH- 層帶正電荷,層間可互換陰離子如CO32- 與層板正電荷均衡,使團體布局呈電中性。在氫氧化物層中同時存在一些水分子,水分子可在不粉碎層狀布局的條件下去除,而LDH 層間受熱脫出的H2O 及羥基剖析孕育發生的H2O 均能稀釋氛圍中的氧和聚合物剖析天生的可燃性氣態產品,MgAl- CO3- LDH 布局中的CO32-受熱剖析放出的CO2有利于隔絕氧氣而起到阻燃結果。別的,LDH 層板上含有堿性位對酸性氣體有吸附作用,因此LDH 的特別布局可以大概體現出阻燃抑煙性能。
            3.蒙脫土的阻燃機理
            蒙脫土在高分子材猜中的阻燃機理與聚合物粘土納米復合質料的通用阻燃機理大要同等。憑據聚合物粘土納米復合質料的微觀布局,可以以為,粘土的納米片層對質料凝結相的剖析燃燒起到了要害性隔絕作用。當聚合物受熱剖析燃燒時,聚合物中粘土的納米硅酸鹽片層,由于對熱和睦體的隔絕作用,能實時制止燃燒區的熱量向聚合物內部傳導,同時也制止聚合物剖析孕育發生的可燃氣體向氣相燃燒區傳輸。通過攔阻聚合物剖析燃燒歷程中的傳熱與傳質,使得聚合物粘土納米復合質料具有特別的阻燃性。
            4.膨脹石墨的阻燃機理
            膨脹石墨的阻燃機理屬于凝集相阻燃機理,通過延緩或停止固態物質孕育發生可燃性物質而到達阻燃。受熱到肯定水平,膨脹石墨就會開始膨脹,形成一個很厚的多孔炭層,該炭層把阻燃主體和熱源離隔,從而延和緩停止聚合物的剖析。膨脹石墨阻燃服從高,自己無毒,受熱時不天生有毒和腐化性氣體并能大大低落發煙量,有充足的熱穩固性,實在用溫度為- 204~1650 ℃。膨脹石墨在基材加工溫度下不剖析,不惡化基材的加工性能和終極產品的物理機器性能及電氣性能,紫外線穩固性和光穩固性好,并且泉源充足,制造工藝簡樸。
            三、總結
            礦物質料的應用不但會低落本錢,調解高分子質料的流變性及混煉性能,轉變其化學性子,并且改進熱性能及電磁功效等。

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