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氢氧化铝(ATH)与氢氧化镁(MH)协同阻燃

文字:[大][中][小] 2017-4-27  浏览次数:685

目前全球ATH的消费量占无机阻燃剂的80 %以上,是现有无机阻燃剂中最主要的品种。其阻燃机理与MH 相似,如下式所示。

2 Al( OH) 3 ——A1 2 O 3 + 3 H 2 O

MH/ATH的阻燃机理主要是受热结晶水的释放冲淡复合材料周围的可燃气体,达到阻燃目的。ATH的吸热量比MH 大,但是分解温度比MH140℃左右,因此,通常将两者混合使用以达到一定的阻燃效果。两者并用后,在235~ 455℃范围内均存在脱水吸热反应,因而可以在较宽的范围内抑制高分子材料的燃烧。

国内专家研究了高密度聚乙烯( PE-HD)/MH/ATH体系的阻燃性能,结果表明,在阻燃剂含量为54 % 的条件下,当 m( MH) m( AT H) = 1 1时,PE-HD/ MH/ ATH体系极限氧指数达到27.1%,阻燃级别达到FV-2级,体系有较好的阻燃性,并且比单独使用一种氢氧化物时的添加量要少。专家认为这是由于MHATH受热均会发生分解反应并吸收热量,反应生成的水蒸气可以降低可燃气体的浓度,而残渣沉积于聚合物表面,起到隔离氧气的作用,MH 能够促进聚合物表面的炭化,因此两者配合使用出现了明显的协同效应。

专家比较了MHATH在苯乙烯-乙烯/丁烯-苯乙烯嵌段共聚物中的阻燃性能,结果表明,两者确实存在着较好的协同阻燃效应,在阻燃剂填充量为65 %的前提下,当 m( MH) m( ATH) = 46 时, 复合材料的极限氧指数达到最大, 为29.7% ,断裂伸长率由180%增加至200%,同时,热失重分析(TG)和差热分析数据表明,MHATH的加入提高了复合材料的热稳定性,但拉伸强度有一定的降低,这可能与MHATH各自的颗粒大小分布有关。

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