橡膠阻燃劑

橡膠阻燃劑

凡是配入橡膠之后使不著火或延緩火勢蔓延的助劑統(tǒng)稱為“橡膠阻燃劑”。橡膠的燃燒過程不同于一般材料，它分為熱分解、燃燒和繼續(xù)燃燒三個階段。由于不同橡膠自身的抗燃燒能力不等，所以配制阻燃橡膠時，除了選用膠種外還得配用合適的阻燃劑。

1.阻燃劑的作用機理

降溫吸熱 有些阻燃劑遇到火焰并會分解并生成水，吸收周圍的熱量，從而起到降溫的作用，氫氧化物類化合物均屬之。

阻斷氧氣 有些阻燃劑遇到火焰后會釋放出不可燃氣體，如氮氣、二氧化碳等這些氣體能阻斷氧氣，阻止火舌蔓延。

抑制橡膠燃燒 有些阻燃劑遇到火焰會分解，其分解物可使橡膠喪失可燃性。

2.阻燃劑的分類 大體上可分為無機、有機兩大類。

無機類

(1)水合氫氧化物 因結(jié)構(gòu)中含有結(jié)合水，當(dāng)溫度升高到臨界點后，結(jié)晶水就會離析出來。主要品種有氫氧化鋁和氫氧化鎂。它們的含水率分別達到36.4%和30.9%，此外，它們還具有密度低、價格低廉等優(yōu)勢。但缺點在于只有大量填充才能顯示效果，而這樣做會使橡膠制品的性能下降。

(2)金屬氧化物 主要品種有氧化鎂、三氧化二銻，它們都有一定的阻燃作用，但缺點是價格相對較貴。此外，氧化鎂的儲藏穩(wěn)定性差，而三氧化二銻單用效果不明顯。

(3)無機鹽 由于本身不會燃燒，故大量填充可稀釋可燃組分，也有助于阻燃。有些品種還含水合結(jié)構(gòu)，這有助于抑制燃燒。代表性品種有硼酸鋅、滑石粉等。

有機類 主要包括含鹵、含磷兩大類。

(1)含鹵化合物燃燒后直接釋放出氧化鹵，因它們的密度大會在空氣中下沉，從而起到阻燃作用。在橡膠中被大量使用的氯化石蠟外觀上可分液態(tài)、固態(tài)兩種，根據(jù)工藝需要正確選用。含溴阻燃劑也經(jīng)常使用，代表性品種為十溴二苯醚，因它含溴量高，故阻燃效果優(yōu)異，但價格較貴，多用于要求高而體積小的橡膠制品。

(2)含磷化合物以磷酸酯類為主，它兼具增塑作用，以結(jié)構(gòu)中含苯環(huán)的阻燃效果最佳，如磷酸三苯酯(TPP)、磷酸三甲苯酯(TCP)。

2.阻燃劑的搭配使用 在多半情況下，阻燃配方可采取二種以上阻燃劑并用的方法，因為單用往往在效果上難以面面俱到，而并用則可起到彼此取長補短和協(xié)同配合之效果，常見的搭配組合有三種:

(1)有機含鹵阻燃劑與無機阻燃劑并用，典型例子為氯化石蠟/三氧化二銻。

(2)無機阻燃劑與磷酸酯并用，典型例子為氫氧化鋁/三氧化二銻/磷酸三苯酯。

(3)無機阻燃劑相互并用，典型例子為氫氧化鋁/硼酸鋅。

(君 軒)