聚乙烯的燃燒是一個(gè)非常激烈復(fù)雜的熱氧化反應(yīng),具有冒發(fā)濃煙或熾烈火焰的特征。
燃燒的一般過(guò)程是在外界熱源的不斷加熱下,聚乙烯先與空氣中的氧發(fā)生自由基鏈?zhǔn)浇到?/p>
反應(yīng),產(chǎn)生揮發(fā)性可燃物,該物達(dá)到一定濃度和溫度時(shí)就會(huì)著火燃燒起來(lái),燃燒所放出的
一部分熱量供給正在降解的聚乙烯,進(jìn)一步加劇其降解,產(chǎn)生更多的可燃性氣體,火焰在
很短的時(shí)間內(nèi)就會(huì)迅速蔓延而造成一場(chǎng)大火。
熱固改性聚板的阻燃效應(yīng)是通過(guò)復(fù)雜的阻燃劑復(fù)合體系協(xié)同體現(xiàn)出來(lái)的。就是在
聚乙烯的燃燒過(guò)程中能阻止或抑制其物理或化學(xué)變化的速度,具體說(shuō)來(lái),這些作用體
現(xiàn)在以下幾個(gè)方面。
(1) 結(jié)構(gòu)防火效應(yīng):熱固改性聚板創(chuàng)造性的提出了顆粒防火分倉(cāng)的概念,材料遇火后迅速形成蜂窩網(wǎng)狀的碳層結(jié)構(gòu)。這種復(fù)雜結(jié)構(gòu)的炭層可作為阻隔分解氣體和熔融聚合物通過(guò)的屏障。另外,炭層的一些物理性能如機(jī)械強(qiáng)度、連續(xù)性、孔的開(kāi)閉性、氣體和液體的穿透性等對(duì)阻燃性的影響至關(guān)重要。掃描電子顯微鏡顯示加入無(wú)機(jī)添加劑后,蜂窩狀炭結(jié)構(gòu)傾向開(kāi)裂,使氧指數(shù)下降。因此為確保有良好的阻燃性,小室的尺寸應(yīng)控制在一定范圍。這是由于小室中空氣雖然可以降低熱傳導(dǎo)率,但如果小室體積過(guò)大,則空氣對(duì)流可以提高熱傳導(dǎo)率。熱傳導(dǎo)率的增大導(dǎo)致熱降解加快,從而降低阻燃作用。
(2) 吸熱效應(yīng) :熱固改性聚板中的無(wú)機(jī)阻燃劑受熱分解產(chǎn)生水,水受到高溫后蒸發(fā)吸熱,抑制高聚物材料的溫度上升,從而產(chǎn)生阻燃效果。
(3) 覆蓋效應(yīng) :熱固改性聚板中磷系阻燃劑在較高溫度下生成穩(wěn)定的覆蓋層,覆蓋于聚乙烯的表面,使燃燒產(chǎn)生的熱量難以傳入材料內(nèi)部,使聚乙烯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。
(4) 稀釋效應(yīng) :熱固性改性聚板阻燃涂層在受熱分解時(shí)能夠產(chǎn)生大量的不燃性氣體,使聚乙烯分解所產(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,從而阻止材料的發(fā)火燃燒。
(5) 成碳效應(yīng) :利用磷系阻燃劑的熱降解產(chǎn)物促使聚合物表面迅速脫水而炭化,進(jìn)而形成炭化層。單質(zhì)碳無(wú)法產(chǎn)生火焰的蒸發(fā)燃燒和分解燃燒。熱固改性聚板中磷系阻燃劑熱分解得到的終產(chǎn)物是聚偏磷酸,它是強(qiáng)脫水劑,可以促進(jìn)材料進(jìn)一步成炭。因此,具有阻燃保護(hù)作用。
(6) 抑制效應(yīng) (捕捉自由基):聚乙烯的燃燒主要是自由基連鎖反應(yīng),我司生產(chǎn)的阻燃液所含物質(zhì)能對(duì)應(yīng)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。
(7) 增強(qiáng)效應(yīng) (協(xié)同效應(yīng)) :熱固改性聚板添加了特殊的協(xié)效材料,有些材料若單獨(dú)使用并無(wú)阻燃效果或阻燃效果不大,多種材料配合并用就可起到增強(qiáng)阻燃的效果。 因此我司選擇高協(xié)效性的阻燃材料進(jìn)行復(fù)配阻燃改性