阻燃PP主要集中應(yīng)用于黑色家電,因?yàn)榘咨译妼?duì)美觀要求較高,而阻燃PP在這方面的表現(xiàn)依然不夠理想。由于阻燃PP具有易加工、價(jià)格低等優(yōu)勢,因此被大量應(yīng)用于一些對(duì)材料性能要求不高,尤其是對(duì)耐熱性要求一般的元件,例如電腦機(jī)箱內(nèi)的接線端子、墻壁開關(guān)等,阻燃PP材料能在較好地滿足產(chǎn)品需求的同時(shí)降低生產(chǎn)成本。
PP阻燃劑的應(yīng)用范圍很廣,可以用來制作汽車發(fā)動(dòng)機(jī)周圍需要耐熱的部件,需要煮沸消毒和高壓殺菌的醫(yī)療器械機(jī)械和餐具等;還可以用來制作需抗彎曲疲勞的汽車的車軸踏板,文件類的封面、封蓋及各種容器等。
1、PP阻燃劑,功能一:冷卻效應(yīng)
一些阻燃劑能夠吸收塑料在燃燒時(shí)所釋放的熱量,使燃燒的塑料溫度下降,防止它繼續(xù)降解或裂解,中斷可燃?xì)怏w的來源,使火焰熄滅,如有機(jī)磷氮膨脹型阻燃劑;例如,硼砂具有10個(gè)分子的結(jié)晶水, 由于釋放出結(jié)晶水要奪取141.8kJ/mol熱量,因其吸熱而使材料的溫度上升受到了抑制,從而產(chǎn)生阻燃效果。水合氧化鋁的阻燃作用也是因其受熱脫水產(chǎn)生吸熱效應(yīng)的緣故。另外,一些熱塑性聚合物裂解時(shí)常產(chǎn)生的熔滴,因能離開燃燒區(qū)移走反應(yīng)熱,也能發(fā)揮一定的阻燃效果。
2、PP阻燃劑,功能二:抑煙—隔絕效應(yīng)
在燃燒過程中產(chǎn)生不燃性氣體或泡沫層,或形成一層液體或固體覆蓋層,使燃燒過程因無氧補(bǔ)充而中止,如鹵素阻燃劑、膨脹型石墨和多元醇及聚乙烯醇等。
覆蓋效應(yīng)其作用是在較高溫度下生成穩(wěn)定的覆蓋層,或分解生成泡沫狀物質(zhì),覆蓋于高聚物材料的表面,使燃燒產(chǎn)生的熱量難以傳入材料內(nèi)部,使高聚物材料因熱分解而生成的可燃性氣體難于逸出,并對(duì)材料起隔絕空氣的作用,從而抑制材料裂解,達(dá)到阻燃的效果。如磷酸酯類化合物和防火發(fā)泡涂料等可按此機(jī)理發(fā)揮作用。
3、PP阻燃劑,功能三:散熱—消除自由基
在燃燒過程中能消除裂解或熱解產(chǎn)生的自由基O·及OH·,使燃燒的鏈反應(yīng)中段,切斷可燃?xì)怏w的來源,如鹵素阻燃劑。高聚物的燃燒主要是自由基連鎖反應(yīng),有些物質(zhì)能捕捉燃燒反應(yīng)的活性中間體HO·、H ·、·O·、HOO·等,抑制自由基連鎖反應(yīng),使燃燒速度降低直至火焰熄滅。常用的溴類、氯類等有機(jī)鹵素化合物就有這種抑制效應(yīng)。
4、PP阻燃劑,功能四:防滴—稀釋效應(yīng)
在燃燒時(shí)能釋放出惰性氣體,稀釋可燃?xì)怏w及燃燒區(qū)域中的氧的濃度,使燃燒不能進(jìn)行,如硼化合物與鉬化合物。
此類物質(zhì)在受熱分解時(shí)能夠產(chǎn)生大量的不燃性氣體,使高聚物材料所產(chǎn)生的可燃性氣體和空氣中氧氣被稀釋而達(dá)不到可燃的濃度范圍,從而阻止高聚物材料的發(fā)火燃燒。能夠作為稀釋氣體的有CO2, NH3, HCl和H2O等。磷酸胺、氯化胺、碳酸胺等加熱時(shí)就能產(chǎn)生這種不燃性氣體