聚甲醛的阻燃改性石墨烯超導片材生產(chǎn)線

聚甲醛阻燃原理POM是一種綜合性能優(yōu)異的工程塑料，具有硬度大，耐磨性、耐疲勞性好，化學穩(wěn)定性高，耐溶劑性突出，電絕緣性佳，吸水性低及制品的尺寸穩(wěn)定性好等優(yōu)點，可用來取代有色金屬及其合金，廣泛用于汽車、電子電氣、各種精密機械、五金建材等行業(yè)。另外它的原料價廉易得，成型加工方便，其消費量一直保持著持續(xù)增長的勢頭。隨著POM 應用領域的日益擴大，對其進行阻燃改性的要求也越來越強烈，從而使開發(fā)POM 高效阻燃劑及阻燃 POM的研究變得十分必要。由于 POM 是一種極易燃燒的高分子材料，OI在所有的聚合物材料中最低(只有15.0);而且POM 在成型加工過程中對阻燃劑的要求比較苛刻，少量的阻燃劑分解就會引起POM材料的大量分解。此外，由于POM 是高結(jié)晶性的聚合物，加入大量的添加劑或其它高分子材料共混會大幅度降低其物理力學性能，特別是原已比較薄弱的缺口沖擊性能，因此POM 的阻燃具有相當大的難度。石墨烯超導片材生產(chǎn)線m.hxinte.com

Mg(OH):、APP可作為 POM 的阻燃劑。加人Mg(OH)，阻燃劑后，POM的阻燃性能有較大的提高，當Mg(OH);的加人量為質(zhì)量分數(shù)60%時，氧指數(shù)由15 提高到 40，水平燃燒速度由0.33mm/s降至0.31mm/s。APP 阻燃 POM 的效果優(yōu)于 Mg(OH):， 在 APP 加人量達到25%時即制得自熄的POM。兩種阻燃劑的加人都使 POM 的力學性能下降。在 POM的燃燒溫度下，Mg(OH)2能分解放出水，吸收燃燒產(chǎn)生的熱量，減小材料的燃燒速度，甚至能完全阻止燃燒。隨著Mg(OH)2加人量的增加，POM/Mg(OH)體系的(極限氧指數(shù))逐漸提高，特別是在Mg(OH)z的加入量達到40%后，OI提高得非常顯著。當 Mg(OH)2的加人量為60%時，POM/Mg(OH)2體系的OI由純POM的15增加到40。當加人少量的Mg(OH)2時，體系的水平燃燒速度沒有降低，反而有一定的上升。當 Mg(OH)2的加入量達到40%后，體系的水平燃燒速度才逐漸降低。由于POM與無機阻燃劑Mg(OH)2的相容性較差，加人Mg(OH)2后體系的力學性能下降。為了改善POM/ Mg(OH):體系的力學性能，通常對Mg(OH)2進行表面處理，以改善其與POM 之間的相容性，從而減小Mg(OH):對POM力學性能的不利影響。硬脂酸和 KH550是Mg(OH)的較好處理劑。Mg(OH);的加人量達到40后，體系的水平燃燒速度才逐漸降低。由于 POM 與無機阻燃劑Me(OH);的相容性較差、加人Mg(OH)，后體系的力學性能下降。為了改善 POM/ Me(OH):體系的力學性能，通常對 M(OH)，進行表面處理，以改善其與 POM 之的相容性，從而減小Mg(OH):對 POM 力學性能的不利影響。硬脂酸和 KH50 是Mg(OH);的較好處理劑。石墨烯超導片材生產(chǎn)線m.hxinte.com

   APP是近十幾年來國外迅速發(fā)展起來的一種重要的磷系無機阻燃劑，以其優(yōu)良的性能在國外廣泛應用于塑料工業(yè)。APP接近中性的pH值，避免了一般磷酸鹽的強堿性對POM的“拉鏈”反應。APP在燃燒過程中，酸被釋放出來作為強脫水劑，促使水從含氧聚合物中脫出形成焦炭膜，阻隔熱量的傳導和氧氣的進人，有效地延緩和阻止了聚合物的受熱降解;隔絕基質(zhì)，抑制了揮發(fā)性的游離甲醛的產(chǎn)生。同時分解生成的氨降低了甲醛蒸汽的濃度，降低了火焰溫度，帶走部分熱量，達到阻燃的目的。由表6-21 可知，隨著 APP加入量的增加。POM/APP 共混體系的氧指數(shù)呈上升趨勢。當 POM 中加人少量 APP 時，水平燃燒速度不減小，反而有一定的增大。當 APP加入量達到25%后，在測試過程中經(jīng)過足夠時間的點火，移開火源后樣條很快就會熄滅。石墨烯超導片材生產(chǎn)線m.hxinte.com

最適于 POM 的阻燃劑為三聚氰胺、APP和季戊四醇雙磷酸酯三聚氰胺鹽(MPP)，將這三種阻燃劑復配使用，其效果比單獨使用好，具有協(xié)同作用。在100份 POM 中加人 30份 APP和 MPP的混合物及 20 份三聚氰胺，可使阻燃 POM的氧指數(shù)達到49;在100份 POM 中加人 30 份 APP 和 MPP 的混合物，20 份三聚氰胺及 10 份吸醛劑，可使阻燃 POM的氧指數(shù)達到 50，垂直燃燒大于 FV-0 級，兩者的力學性能下降率小于 50%。在 POM 中加人普通的阻燃劑，如三(a-氯丙基)磷酸酯、二氯丙基-二氫化磷酸酯或氯化石蠟復配三氧化二銻時，燃燒更快，這被認為是由于磷酸或鹵素基團通過“拉鏈”效應，催化 POM 分解放出游離甲醛所致。這種游離甲醛是高燃燒性的。它能破壞阻燃劑所引起的火焰自熄反應的平衡。強堿性化合物通過裂解 POM 鏈的酰端基也可促進甲酷的放出。對 POM 進行阻燃改性就是添加阻燃劑改進 POM 的裂解過程，換句話說通過競爭反應減少“拉鏈”反應或其它反應所放出的甲醛的相對量，增加不燃燒的二氧化碳、水蒸氣、其它不燃氣體及游離碳的量。即使當這些氣體的濃度太小而不能使它們與甲醛氣體的混合物不微時，這些氣體也將改進甲醛的燃燒反應，給出一個大的、黃色的火焰而不是緊湊的藍色火焰。這減少了對固體聚合物的傳熱速率，從而也減少了將更多聚合物裂解成揮發(fā)性可燃產(chǎn)物所需的熱量。在聚合物表面形成結(jié)炭層能進一步作為傳熱障礙，并且也減小了供給火焰的揮發(fā)性可燃產(chǎn)物的放出速度。石墨烯超導片材生產(chǎn)線m.hxinte.com