阻燃更要消烟,一文让你掌握无烟阻燃改性技术的方方面面!
阻燃更要消烟,一文让你掌握无烟阻燃改性技术的方方面面!
在火灾中,大多数人并非因为高温而死亡,多数是由于可燃物在燃烧过程释放出有毒、有害气体,导致中毒或吸氧不足而死。因而,研发新型无毒、无害、燃烧过程不产生或较少产生有毒、有害气体和烟尘、阻燃性能良好的阻燃材料是当前阻燃领域重点研究方向。
目前主要通过添加过渡金属氧化物、镁-锌复合物、金属氢氧化物、氧化锡、二茂铁、氧化铜等抑烟剂解决火灾中烟尘过多的问题。新型抑烟剂,燃烧无有毒、有害气体产生的阻燃剂是今后阻燃材料研发的趋势。
一般的聚合物在燃烧过程中都会产生大量的烟雾,其中部分聚合物燃烧产生的烟雾是有毒的。当聚合物中加入阻燃剂,尤其是卤素阻燃剂和三氧化二锑时,燃烧时会产生更多的烟雾和有毒气体。
一、烟雾组成
黑烟是指燃烧气体产物中悬浮的固体颗粒和团聚物。
通常认为降低黑烟浓度的途径有三个:一是借鉴覆盖效应、转移效应、抑制自由基、加速成炭等阻燃原理改变其燃烧模式;二是大量填充无机材料,通过降低可燃物的含量来减少发烟量,但用量过大会造成对制品性能的严重损害;三是利用协同作用,进行复合化阻燃。
白烟主要是由于材料燃烧时生成的水蒸气造成的,还有水蒸气凝聚物等悬浮在空气中的微小粒子。还有部分不可见部分为气体,如 HCl、CO
2
、CO、HCN 及甲烷等。
常见高聚物燃烧后的烟雾组成
水蒸气虽然对人体无害,但使透光率下降,烟密度增大。氢氧化铝、氢氧化镁由于吸收燃烧热而发挥阻燃作用,但生成的水蒸气却是产生白烟的主要原因。因此如何在阻燃与抑烟之间达成一种平衡是至关重要的。
二、哪些材料易产生烟雾
衡量材料燃烧时发烟的大小一般用最大比光密度(Dm), 也称最大烟密度。聚合物的最大比光密度越大,说明其发烟性越大,燃烧时冒黑烟越浓,对环境污染越大。常用聚合物的最大比光密度见下表所示。
常用聚合物的最大比光密度
从表中可以看出:
1、多烯烃结构或侧链有苯环的聚合物,发烟量较多,这是因为多烯碳链可以通过环化、缩聚、生成石墨化炭粒;
2、而侧链上有苯环的聚合物(如聚苯乙烯)燃烧时很容易生成共轭双键不饱和烃,而后碳链环化缩聚成炭,发烟量高。
3、聚氯乙烯脱氯化氢后环化也易形成燃烧放烟量大的聚合物。
因聚合物燃烧时无烟的标准为最大比光密度 Dm 低于 300 以下,因此 PET、PC、PS、ABS 及 PVC 等发烟量大的树脂,在阻....
该文章只显示3分之一,如想阅读到这篇文章的完整内容,请扫描下方二维码,打开我们的万水化工商城小程序,在首页“知识中心”栏目搜索文章标题继续进行阅读。万水化工商城收集100万+篇精细化工知识文章,旨在为您深入的了解行业知识和化工应用技巧。