硅酮粉应用于无卤电缆料卤系阻燃剂中阻燃剂体系的阻燃协效作用
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。
目前市场上的阻燃剂分为有机阻燃剂和无机阻燃剂。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。无机阻燃材料具有无毒、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。
近几年,随着塑料产品产量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,广泛应用于汽车、包装、纺织等行业中。
以硅酮粉在无卤电缆体系中的应用为例,金属水化物的阻燃体系(氢氧化镁、氢氧化铝)应用广泛,想要获得更好的阻燃效果往往需要更大的添加比例,但是添加比列越高,对材料本身的机械性能的影响越大,韧性缺失、发脆,适得其反。所以在不影响材料本身机械性能的前提下用较少的阻燃剂添加比列获得高的阻燃效果就成为需要解决的一个难点,解决的办法之一就是用硅酮粉作为阻燃剂的协效剂。
硅酮粉作为阻燃协效剂被广泛应用于很多电线线缆生产厂家和电线电缆料的改性厂家,以及车用塑料,家用电器外壳生产和改性厂家。首先,硅酮粉惰性,不与强碱发生反应,其次硅酮粉的偶联效应能促进镁铝阻燃体系的分散均匀和树脂的结合,再者硅酮系的阻燃剂在高温燃烧时粘度比高分子材料小,产生相分离,硅酮系阻燃体系会在高分子材料受热燃烧时的表面形成硅酮富集层,在燃烧的时候就会生成硅酮特有的-Si-O-和-Si-C-键的无机隔氧绝热保护层和阻燃碳化层,既阻止了燃烧分解产生的分解产物外溢,又抑制了高分子材料的分解,从而达到高阻燃低发烟低有害的目的。鉴于硅酮的阻燃作用于其表面的富集程度有关,所以分子量的大小 硅氧烷含量的大小就精密关联。同时硅酮粉在结晶性树脂中能起到成核剂的作用,能够提高材料表面的结晶性,增强表面硬度,燃烧之后的保护层相比常规碳层结构更紧密、更稳定,从而进一步提升阻燃效果。
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