详解析阻燃材料

[2020-10-14 13:29]
    阻燃材料包括有机阻燃材料以及无机阻燃材料,当前的阻燃材料是添加阻燃剂之后的能够实现阻燃效果的材料。一般来讲,阻燃剂种类多样,分有机阻燃以及无机阻燃,有机阻燃剂阻燃效果好,添加剂比较少。不过有机阻燃剂在燃烧中存在发烟量大以及释放有毒气体的弊端。无机材料具有无毒、无烟、不挥发以及价格便宜等优点,不过其中存在大量添加剂。比较常见的阻燃剂有氢氧化铝以及氢氧化镁阻燃剂。无机阻燃剂可以当作助剂添加入塑料或者橡胶当中达到防火的效果。比如在电线、汽车轮胎或者运输袋中,从而切实保障交通安全以及用电安全。此外,可以添加入各种油漆以及涂料中,从而促使材料具备阻燃性能。
    1、阻燃剂概述
    阻燃剂是高分子合成材料助推剂,利用阻燃剂可以对高分子材料进行阻燃处理,从而避免材料燃烧以及阻止火势蔓延,促使合成材料具有消烟性、自熄性以及难燃性。随着我国的合成材料用品被广泛应用在许多相关行业,如建筑业、纺织业、运输业、航天业,阻燃剂在这些行业发挥日益重要的作用,现代科学技术不断发展以及进步,以及各个国家对于安全工作的高度重视,因此,促使人们对阻燃剂的安全性以及防火性能要求也越来越高。阻燃剂的品种日益增加并且产量逐渐上升。当前,世界上阻燃剂的70%用于制作阻燃性材料,20%用作橡胶。其中5%制作纺织品,3%用于制作涂料,此外,2%用于制作木材以及纸张。
    2.1、无卤阻燃
    卤素阻燃材料阻燃效率高以及用量少,成为当前市场上的主流产品,不过,卤素阻燃剂的缺点是会产生具有腐蚀性以及毒性的气体,从而导致电路短路或者其他金属物件腐蚀。此外,造成大气污染,对于人体呼吸道产生严重影响。最近几年,英国、挪威、澳大利亚已经颁布一系列法令,对某些塑料制品进行燃烧毒性试验,因此,开发无卤阻燃剂逐渐成为世界趋势。无机阻燃剂来源比较丰富并且价格较低,不过其阻燃效果差以及添加剂过多。红磷阻燃剂效率高、用量少,在很多行业得到十分广泛的应用,不过红磷阻燃剂稳定性需要进一步加强,红磷具有容易爆炸以及容易着色的弱点。膨胀型阻燃剂在燃烧过程中发烟量较少并且没有有毒气体释放,因此,应当加强对膨胀型阻燃剂研究力度。我国的北京理工大学、中国科技大学、安徽化学研究院以及上海消防大学对膨胀型阻燃剂加强了研究,有望开发新型产品投入市场使用。
    2.2、减少有害气体
    根据相关统计表明,火灾中死亡原因大多是由于燃烧中物品所释放的有毒气体导致,研究新型的阻燃剂,降低材料燃烧的有毒气体以及烟量,是当前阻燃领域重点研究课题。当前主要采取的抑烟剂主要包括过渡金属氧化物、金属氧化物、镁-锌复合物、氧化锡、二茂铁、氧化铜等等,主要产品是美国公司的硼酸锌系列,钼酸盐系列等。其中,部分无机填料同时具有阻燃以及抑烟效果。此外,膨胀型阻燃剂多孔碳层也具有抑烟以及阻燃作用。通过研究新型阻燃剂,从而提高材料的抗高温能力以及防火性,一方面减轻有害气体对于人体呼吸道的危害,另一方面抑制火势蔓延避免造成更大损失。
    3、阻燃材料发展现状分析
    近几年,随着塑料产品的增加以及安全标准提高,阻燃材料应用更加广泛,一般来讲,阻燃材料可以分为有机阻燃材料以及无机阻燃材料。其中,有机阻燃材料主要是卤素添加剂,无机材料不但具有一定阻燃效果,而且产生氯化氢以及阻止发烟。此外,无机阻燃材料无毒、无腐蚀性以及价格便宜。美国、日本等国家的无机阻燃材料消费超过60%,然而,我国的无机阻燃材料消费只有不到10%。
    卤系阻燃剂不但产量最大,而且应用最为广泛。添加了该阻燃剂的材料在燃烧过程中可以释放卤化氢,并且获得自由基,从而阻止传递燃烧链,进而生成活性低的自由基减缓燃烧。卤素阻燃剂一般应用在热塑性材料以及热固性材料中,不但阻燃效果好,而且对阻燃制品影响比较少。此外,不仅与高分子材料的兼容性较好,而且使用方便,因此,受到市场欢迎,在汽车、包装、纺织等行业中,卤素阻燃材料应用十分广泛并且日益发挥重要作用。
    4、结束语
    综上所述,本文主要对当前阻燃材料的发展现状与趋势进行分析,其中,阻燃剂的种类比较多,包括无机阻燃剂以及有机阻燃剂,针对当前的高分子材料制品以及国家安全标准提高,应当促使阻燃材料难以燃烧或者燃烧的过程中无烟无毒,避免环境污染以及造成呼吸道问题,阻燃剂种类繁多,包括卤系阻燃剂、磷系阻燃剂等,阻燃剂未来发展趋势包括无卤素趋势以及减少有害气体趋势。
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