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5種常見的阻燃塑料——如何增強塑料的阻燃性
在本質(zhì)上，所有塑料之所以易燃是因為其碳分子結(jié)構(gòu)。 然而，每種塑料的著火程度和火勢蔓延速度都不同。 在這篇文章中，我們來了解一下塑料的燃燒原理、阻燃塑料的種類以及如何提高塑料的阻燃性。
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1. 什么是火？ 塑料的燃燒原理
火是“燃料”物質(zhì)與氧氣的反應(yīng)，產(chǎn)生熱量和火焰。 在這種情況下，塑料就是燃燒的燃料。塑料的燃燒原理可以簡單理解為：塑料中含有碳和氫，它們是維持火焰的物質(zhì)。 塑料和氧化劑之間的高溫氧化還原反應(yīng)產(chǎn)生蒸氣狀氧化產(chǎn)物，這種混合物稱為煙霧。 燃燒產(chǎn)生火焰，并產(chǎn)生足夠的熱量來維持燃燒。
Nhi?t: 熱
Nhi?t phan nh?a : 塑料熱解
Khói và mùi: 煙霧和氣味
Ng?n l?a: 火
Oxi và kh?ng khí: 氧氣和空氣
Khí cháy : 煤氣火焰
2. 各種常見的阻燃塑料
2.1. MC
MC是尼龍的一種形式，由熔融內(nèi)酰胺單體 C6H11NO 單元制成，使用堿性化合物作為催化劑、用活化劑和其他輔助添加劑形成共聚單體混合物。MC塑料的特點是表面硬度高、柔韌性好、抗拉強度高、抗沖擊性好、耐疲勞、耐磨、耐折性非常好，特別是阻燃性高。
MC塑料用于制造耐磨墊、承重零部件、與運輸相關(guān)的機械、阻燃MC板等等。
2.2. POM
POM（聚甲醛）塑料又稱為乙縮醛、聚縮醛、聚甲醛等不同名稱，其化學(xué)式為(CH2O)n，密度為1.41～1.42g/cm3，熔點為175℃。由于結(jié)晶含量高，它呈乳白色，但它可以制成多種顏色。這種塑料由德國化學(xué)家赫爾曼·施陶丁格于1953年發(fā)明的。
POM塑料的表面硬度高，腐蝕低，具有良好的沖擊疲勞和抗沖擊性能，摩擦系數(shù)低，具有自潤滑性。 POM塑料雖然收縮率較高，但尺寸保持穩(wěn)定。良好的介電性能、耐溶劑性、無應(yīng)力開裂、無氣泡等特性也是POM塑料的優(yōu)點。由于其抗扭強度，當(dāng)加在物體上的外力去除后，物體仍能恢復(fù)到原來的形狀。
POM塑料具有良好的阻燃性，燃燒時火焰呈清澈的藍色，無煤煙釋放，熔化的塑料變黑，并具有甲醛特征的刺激性氣味。因此，它可以對鼻子、喉嚨和眼睛造成刺激。
POM塑料最常見的應(yīng)用領(lǐng)域是機械、電氣和電子制造、醫(yī)療、食品加工以及其他行業(yè)如制造玩具、窗戶、水箱、水槽等等。
2.3. PP
PP塑料（聚丙烯）的化學(xué)式為(C3H6)n。在正常條件下，PP塑料外觀透明白色、無色、無臭、無味、無毒。 但由于PP塑料在生產(chǎn)中應(yīng)用廣泛，因此它常被添加顏色添加劑。
PP塑料的機械強度高，比較硬，也沒有PE塑料那么柔韌，不能拉伸，所以被制成纖維。當(dāng)有小切口或刺穿時，PP 塑料很容易撕裂。 此外，這種塑料可以承受100攝氏度以上的溫度，比PE具有更好的耐熱性，并且還具有優(yōu)越的點絕緣性和化學(xué)性。
關(guān)于可燃性，PP塑料的耐熱性好，所以比其他塑料更難燃燒。 燃燒時，它產(chǎn)生淡藍色火焰，具有塑流，有類似橡膠氣味的燃燒氣味。
PP塑料的常見應(yīng)用于制造包裝行業(yè)、纖維編織、農(nóng)用地膜、塑料瓶和其他需要耐熱性的產(chǎn)品。
2.4. PA
PA塑料（Polyamide - 聚酰胺）具有長聚合物鏈的化學(xué)式，含有酰胺單元（N-H-C=O）。這些聚合物是通過酸與酰胺進行聚合方式而獲得的。例如：PA66是通過己二酸與己二胺化學(xué)反應(yīng)而獲得的。
PA塑料具有良好的耐熱性和自潤滑性能，機械強度高，硬度高以及韌性良好。 此外，它還具有優(yōu)異的耐磨性、良好的耐化學(xué)性、吸音性和抗沖擊性。
PA塑料具有優(yōu)越的阻燃型，尤其是，它被添加阻燃玻纖后，這一優(yōu)點進一步得到提升。
PA塑料常被 廣泛適用于制造抗磨墊、承重零件、建筑工業(yè)、造船、飛機和其他公用事業(yè)。
2.5. ABS
ABS塑料（丙烯腈丁二烯苯乙烯）的化學(xué)式為(C8H8)x(C4H6)y(C3H3N)z)。原生ABS塑料具有不透明白色，堅硬但不易碎。
ABS塑料的特點是抗沖擊性好，尺寸穩(wěn)定性好，可以染色、成型性好。ABS塑料有助于良好的機械加工，機械強度和硬度高，吸水率低。 此外，ABS塑料還具有良好的耐腐蝕性、連接簡單、無毒無味。
自發(fā)明ABS塑料的50多年來，ABS塑料被各家制造商不斷研究和改進，以提高它的阻燃性。 目前，ABS塑料具有優(yōu)越的耐高溫特性，因此一提到阻燃塑料時，我們立即想起它。
電子、家用電器、汽車工業(yè)、摩托車工業(yè)、包裝工業(yè)、建筑材料等等都是ABS塑料的常見應(yīng)用。此外，由于良好阻燃性，ABS塑料也被用于制造電氣和電子設(shè)備的外殼（如電話和電腦）。
3. 如何增強塑料的阻燃性能
正如文章開頭所提到的，沒有哪種塑料是不燃的，只是具有或多或少的可燃能力。為了增強塑料的阻燃性，制造商會添加阻燃添加劑，這樣可以延緩或有效阻止了火勢蔓延。
阻燃添加劑的主要作用包括：
+ 提高材料的著火溫度
+ 減慢燃燒速度
+ 減少產(chǎn)生的熱量
+ 減緩火勢的蔓延
為了得到這些特性，阻燃添加劑需要與基體塑料分散好，而不降低基體塑料的性能，也不引起機器腐蝕。
3.1. 阻燃添加劑的作用機理
Pha khí: 氣相
Pha r?n: 固相
Nhi?t l??ng: 熱量
Khói : 煙霧
S?n ph?m cháy: 燃燒產(chǎn)品
G?c t? do ho?t ??ng: 自由基活性
Khí cháy: 煤氣
L?p than ph? b? m?t : 覆蓋表面的煤層
Vùng nh?a b? nhi?t phan: 塑料熱解區(qū)
3.2. 阻燃劑的分類
鹵系阻燃劑（Cl、Br）
這些物質(zhì)分解時會產(chǎn)生自由基Br°、Cl°，它們與活性自由基（O°、HO°、H°）發(fā)生反應(yīng)，形成耐用、難燃的產(chǎn)物。
例如：十溴二苯醚 (DECA)、四溴雙酚 A (TBBA)、六溴環(huán)十二烷 (HBCD)、TBBA-雙-(2,3-二溴丙烷)、氯石蠟
磷系阻燃劑
燃燒時，磷化合物會產(chǎn)生磷酸，這種成分有助于在燃燒物體周圍形成堅硬的惰性爐渣層，有助于防止氧氣接觸。
例如：聚磷酸銨 (APP)、紅磷、三聚氰胺聚磷酸鹽 (MPP)、磷酸烷基酯、磷酸酯、雙酚 A 二磷酸酯 (BDP)
含氮阻燃劑
參與形成惰性渣層的過程，有助于防止氧氣。 當(dāng)它們?nèi)紵龝r也會產(chǎn)生一定量的惰性氣體（N2、NO2），將氧氣從燃燒物體中排出。
例如：三聚氰胺聚磷酸鹽 (MPP)、三聚氰胺氰尿酸 (MC)
無機阻燃劑
燃燒后的產(chǎn)物是惰性固體化合物，因此它們有助于形成惰性渣層。 有些化合物具有熱分解特性并產(chǎn)生水，降低燃燒過程的溫度。
例如：氫氧化鋁、氫氧化鎂
4. EuroPlas塑料阻燃劑
Europlas塑料阻燃添加劑具有出色的性能如高抗沖擊性、良好的熱穩(wěn)定性和尺寸穩(wěn)定性以及良好的耐刮擦性。 我們的產(chǎn)品符合 UL 94 標(biāo)準(zhǔn)：V0、V1 和 V2，以確保加工和使用產(chǎn)品時的質(zhì)量。 以下是阻燃添加劑的一些突出特點：
- 通過作用于塑料表面的機制減緩火勢的蔓延
- 與基體塑料分散好
- 不降低產(chǎn)品性能
- 合理價格
- 不會引起機械腐蝕。
