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PC透明塑料分享塑料基础知识:阻燃改性的基本原理介绍

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【概要描述】

一、塑料的燃烧过程

  要弄清塑料阻燃的原理,首先要了解塑料的燃烧过程。

  塑料的燃烧过程是一个JI其复杂的热氧化反应,导致燃烧的基本要素为热、氧和可燃气体。

一般认为,塑料的燃烧经历了如下三个阶段。

  第 一阶段,热引发过程。来自外部的热源或火源的热量导致塑料发生相太变化(即从固态转化为液态)和化学变化。

  第 二阶段,热降解过程。这一过程为吸热反应,当塑料吸收的热量足以克服分子内原子间某些弱小键能时,塑料开始发生降解反应。这种反应的实质是在空气中氧存在下的一种自由基链式反应,反应的结果产生气相可燃物体如各种单体易燃烃类等。

  第三阶段,引燃过程。当第 二阶段热降解反应生成可燃物的浓度达到着火JI限后,与大气中的氧气相遇。

二、阻燃机理

  塑料中按一定比例加入阻燃剂,可使氧指数增 大,阻燃效果明显。当然,氧指数只是表示材料可燃性和阻燃剂的阻燃性,还应采用一系列的参量,如热自燃临界参量、热点燃能量、热自燃温度等。一般说来,含有阻燃剂的塑料在燃烧时,阻燃剂是在不同反应区域内(气相、*凝聚相)多方面起作用的。对于不同材料,阻燃剂的作用也可能不同。

  阻燃剂的作用机理比较复杂。但其目的总是以物理和化学的途径来切断燃烧循环。阻燃剂对燃烧反应的影响表现在如下几方面:

  (1) 位于凝聚相内的阻燃剂吸热分解,从而使凝聚相内的相对温度减慢上升,以延缓塑料的热分解温度,利用阻燃剂热分解时生成的不燃性气体的气化热来降低温度。

  (2) 阻燃剂受热分解,释放出捕获燃烧反应中的·OH(羟基)自由基的阻燃剂,使按自由基链式反应进行的燃烧过程终止链锁反应。

  (3) 在热作用下,阻燃剂出现吸热相变,阻止凝聚相内温度的升高,使燃烧反应变慢直至停止。

  (4) 催化凝聚相热分解,产生固相产物(焦化层)或泡沫层,阻碍热传递作用。这使凝聚相温度保持在较低水平,导致作为气相反应原料(可燃性气体分解产物)的形成速度降低。


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【概要描述】

一、塑料的燃烧过程

  要弄清塑料阻燃的原理,首先要了解塑料的燃烧过程。

  塑料的燃烧过程是一个JI其复杂的热氧化反应,导致燃烧的基本要素为热、氧和可燃气体。

一般认为,塑料的燃烧经历了如下三个阶段。

  第 一阶段,热引发过程。来自外部的热源或火源的热量导致塑料发生相太变化(即从固态转化为液态)和化学变化。

  第 二阶段,热降解过程。这一过程为吸热反应,当塑料吸收的热量足以克服分子内原子间某些弱小键能时,塑料开始发生降解反应。这种反应的实质是在空气中氧存在下的一种自由基链式反应,反应的结果产生气相可燃物体如各种单体易燃烃类等。

  第三阶段,引燃过程。当第 二阶段热降解反应生成可燃物的浓度达到着火JI限后,与大气中的氧气相遇。

二、阻燃机理

  塑料中按一定比例加入阻燃剂,可使氧指数增 大,阻燃效果明显。当然,氧指数只是表示材料可燃性和阻燃剂的阻燃性,还应采用一系列的参量,如热自燃临界参量、热点燃能量、热自燃温度等。一般说来,含有阻燃剂的塑料在燃烧时,阻燃剂是在不同反应区域内(气相、*凝聚相)多方面起作用的。对于不同材料,阻燃剂的作用也可能不同。

  阻燃剂的作用机理比较复杂。但其目的总是以物理和化学的途径来切断燃烧循环。阻燃剂对燃烧反应的影响表现在如下几方面:

  (1) 位于凝聚相内的阻燃剂吸热分解,从而使凝聚相内的相对温度减慢上升,以延缓塑料的热分解温度,利用阻燃剂热分解时生成的不燃性气体的气化热来降低温度。

  (2) 阻燃剂受热分解,释放出捕获燃烧反应中的·OH(羟基)自由基的阻燃剂,使按自由基链式反应进行的燃烧过程终止链锁反应。

  (3) 在热作用下,阻燃剂出现吸热相变,阻止凝聚相内温度的升高,使燃烧反应变慢直至停止。

  (4) 催化凝聚相热分解,产生固相产物(焦化层)或泡沫层,阻碍热传递作用。这使凝聚相温度保持在较低水平,导致作为气相反应原料(可燃性气体分解产物)的形成速度降低。


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一、塑料的燃烧过程

  要弄清塑料阻燃的原理,首先要了解塑料的燃烧过程。

  塑料的燃烧过程是一个JI其复杂的热氧化反应,导致燃烧的基本要素为热、氧和可燃气体。

一般认为,塑料的燃烧经历了如下三个阶段。

  第 一阶段,热引发过程。来自外部的热源或火源的热量导致塑料发生相太变化(即从固态转化为液态)和化学变化。

  第 二阶段,热降解过程。这一过程为吸热反应,当塑料吸收的热量足以克服分子内原子间某些弱小键能时,塑料开始发生降解反应。这种反应的实质是在空气中氧存在下的一种自由基链式反应,反应的结果产生气相可燃物体如各种单体易燃烃类等。

  第三阶段,引燃过程。当第 二阶段热降解反应生成可燃物的浓度达到着火JI限后,与大气中的氧气相遇。

二、阻燃机理

  塑料中按一定比例加入阻燃剂,可使氧指数增 大,阻燃效果明显。当然,氧指数只是表示材料可燃性和阻燃剂的阻燃性,还应采用一系列的参量,如热自燃临界参量、热点燃能量、热自燃温度等。一般说来,含有阻燃剂的塑料在燃烧时,阻燃剂是在不同反应区域内(气相、*凝聚相)多方面起作用的。对于不同材料,阻燃剂的作用也可能不同。

  阻燃剂的作用机理比较复杂。但其目的总是以物理和化学的途径来切断燃烧循环。阻燃剂对燃烧反应的影响表现在如下几方面:

  (1) 位于凝聚相内的阻燃剂吸热分解,从而使凝聚相内的相对温度减慢上升,以延缓塑料的热分解温度,利用阻燃剂热分解时生成的不燃性气体的气化热来降低温度。

  (2) 阻燃剂受热分解,释放出捕获燃烧反应中的·OH(羟基)自由基的阻燃剂,使按自由基链式反应进行的燃烧过程终止链锁反应。

  (3) 在热作用下,阻燃剂出现吸热相变,阻止凝聚相内温度的升高,使燃烧反应变慢直至停止。

  (4) 催化凝聚相热分解,产生固相产物(焦化层)或泡沫层,阻碍热传递作用。这使凝聚相温度保持在较低水平,导致作为气相反应原料(可燃性气体分解产物)的形成速度降低。


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各种塑料的流动性的主要因素

① 温度料温高则流动性增 大,但不同塑料也各有差异,PS(尤其耐冲击型及MFR值较高的)、PP、PA、PMMA、改性聚苯乙烯(如ABS、AS)、PC、 CA等塑料的流动性随温度变化较大。对PE、POM、则温度增减对其流动性影响较小。所以前者在成型时宜调节温度来控制流动性。


②压力注塑压力增 大则熔融料受剪切作用大,流动性也增 大,特别是PE、POM较为敏感,所以成型时宜调节注塑压力来控制流动性。


③ 模具结构浇注系统的形式,尺寸,布置,冷却系统设计,熔融料流动阻力(如型面光洁度,料道截面厚度,型腔形状,排气系统)等因素都直接影响到熔融料在型腔内的实际流动性,凡促使熔融料降低温度,增加流动性阻力的则流动性就降低。模具设计时应根据所用塑料的流动性,选用合理的结构。成型时则也可控制料温,模温及注塑压力、注塑速度等因素来适当地调节填充情况以满足成型需要。


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助剂与树脂需要匹配吗?

助剂选择时,要有针对性,应选择对树脂改性效果好的品种。例如:

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塑料助剂的选择

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       (12)绝热—添加云母、蒙脱土、石英等。


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