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塑料阻燃改性中影響阻燃性的因素如下:
1.塑料
1.1塑料樹脂本身熔指數(shù)越低,阻燃劑用量就越多;熔指數(shù)越高,阻燃劑用量相對就越少。在PE或PP塑料中熔指數(shù)為0.5-1.0產(chǎn)品阻燃效果較差,阻燃劑用量比熔指數(shù)為5-7的產(chǎn)品要多出5-10%。其原因是熔指數(shù)越高的塑料在著火時容易產(chǎn)生滴落,帶走較多的熱量,降低了塑料表面溫度。
1.2幾種塑料樹脂混合使用或因為加工設備原因,造成阻燃母料在聚合物中局部分散不良,影響阻燃性。
1.3回收料因熔指數(shù)的降低與其中夾雜著不同品種的塑料和填充物對阻燃性有不同程度影響。
2.色母粒和助劑
2.1某些色粉或添料,會在塑料中起到"燈芯作用",塑料著火時,燈芯會在塑料中把熱量傳導到未燃區(qū)域,提高了塑料溫度。色母粒的添料含有碳酸鈣、碳酸鎂、硅粉等填料時,會對阻燃劑起嚴重的干擾作用,破壞塑料表面的隔氧層形成。
2.2生產(chǎn)色母的某些潤滑劑也會對阻燃劑有干擾作用。如硬脂酸鋅、氧化鋅會對阻燃塑料的表面Cl3阻隔層的形成造成影響,破壞隔氧層形成,起到干擾PC阻燃劑作用。
2.3有一些助劑對阻燃有對抗作用。
比如:含有受阻胺光穩(wěn)定劑如944和622官能團為強堿性,在溴系酸性體系中會出現(xiàn)出化學反應和嚴重的對抗效應,同時降低阻燃和耐紫外線效果。
又比如:黑色母中選用鈣粉做填料,選用硬脂酸鋅做潤滑劑,因為鈣粉中含碳酸鎂,對阻燃會有嚴重干擾,加大了用量。同時硬脂酸鋅也會破壞塑料表面的炭化層形成,即使添加再多PP阻燃母粒也沒有阻燃效果。
3.填料
3.1填料的"燈芯作用",提高了塑料的導熱性,使塑料的內(nèi)部溫度提高,加劇塑料分解,并釋放出較多的揮發(fā)性可燃燒物質(zhì)。
3.2填料提高塑料的黏度,降低了由于塑料流動及熔滴帶走的熱量,尤其是94ULV2—V1級產(chǎn)品。沒有處理過的填料,與塑料相容性較差會導致整個配方體系塑化不勻,降低PC阻燃劑效果。
3.3聚集在塑料表面的填料可形成傳質(zhì)和傳熱的屏障,有的填料還有助于形成燒結表面層和炭層。因此,填料還可增加燃燒表面的輻射熱損耗和由傳導引起的熱傳遞,延緩塑料分解生成的揮發(fā)性產(chǎn)物在氣相中的流動。
3.31、碳酸鈣、硅石、玻璃纖維在塑料中填料能影響聚合物的微觀結構,形成塑料中的成核劑,起到"燈芯效應",加劇燃燒。
3.32、干擾作用:如:含有硅粉的塑料燃燒時,會在表面形成穩(wěn)定的溴化硅,對塑料的氣相阻燃起到干擾作用。
3.33、對抗效應:含有碳酸鈣和碳酸鎂的塑料對PP阻燃劑有對抗作用,加大了PP阻燃母粒使用量。
4.制品形狀、厚度與加工設備、工藝:
4.1、對于94UL-VI-V2級阻燃制品的厚度越大阻燃母料用量越大。
4.2、對于94UL-V0級阻燃制品的厚度越大阻燃母料用量越小。
4.3螺桿長短、排列、間隙的大小、攪拌、喂料、溫度設置、擠出速度等工藝對阻燃母料的分散性有很大影響。塑化不良會增加阻燃母粒用量同時降低塑料性能。
5.阻燃劑的飽和
PP阻燃母粒在塑料中的阻燃性如果用氧指數(shù)來衡量時,塑料氧指數(shù)到30-33時,填加較多的PP阻燃母料氧指數(shù)不會制的提高,同時帶來材料性能的嚴重惡化。
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