徐州可膨脹石墨阻燃塑料燃燒測試

時間：2019-05-15

膨脹石墨（EG）是由**鱗片石墨經(jīng)化學(xué)氧化法或電化學(xué)氧化法處理后得到的一種石墨層間化合物，就結(jié)構(gòu)而言，EG是一種納米級復(fù)合材料。普通H2SO4氧化制得的EG在受到200℃以上高溫時，硫酸與石墨碳原子之間發(fā)生氧化還原反應(yīng),產(chǎn)生大量的SO2、CO2和水蒸氣，使EG開始膨脹，并在1 100℃時達到較大體積，其較終體積可以達到初始時的280倍。這一特性使得EG能在火災(zāi)發(fā)生時通過體積的瞬間增大將火焰熄滅。

EG的阻燃機理屬于凝固相阻燃機理，是通過延緩或中斷由固態(tài)物質(zhì)產(chǎn)生可燃性物質(zhì)而阻燃的。EG受熱到一定程度，就會開始膨脹，膨脹后的石墨由原來的鱗片狀變成密度很低的蠕蟲狀，從而形成良好的絕熱層。膨脹后的石墨薄片既是膨脹體系中的炭源，又是絕熱層，能有效隔熱，延緩和終止聚合物的分解；同時，膨脹過程中大量吸熱，降低了體系溫度；而且膨脹過程中，釋放夾層中的酸根離子，促進脫水炭化。

EG作為一種無鹵環(huán)保阻燃劑，其優(yōu)點是：無毒，受熱時不生成有毒和腐蝕性氣體，產(chǎn)生的煙氣很少；添加量??；無滴落；環(huán)境適應(yīng)性強，無遷移現(xiàn)象；紫外線穩(wěn)定性和光穩(wěn)定性好；來源充足，制造工藝簡單。因此，EG已廣泛應(yīng)用于各種阻燃*材料中，如*密封條、*板、*防靜電涂料、*包、可塑性*堵料、阻火圈以及阻燃塑料等。本文以塑料阻燃為例，綜述了EG在阻燃塑料中的研究進展。

EG的協(xié)同阻燃

膨脹炭層必須具有一定的剛性才能發(fā)揮阻燃作用，炭層越厚，結(jié)構(gòu)強度越高，炭層之間越緊密，則炭層的屏蔽作用和阻燃效果就越好。但普通EG主要靠自身體積膨脹形成的膨脹絕熱層來延緩或抑制聚合物的燃燒，與被阻燃聚合物之間不發(fā)生或很少發(fā)生化學(xué)作用，是典型的凝聚相阻燃機理；而且EG膨脹后形成的膨脹石墨彼此間的黏附力較弱，在聚合物基體燃燒之后，膨脹石墨無法形成堅固的膨脹炭層，在火焰壓力或熱量對流的作用下，表面的膨脹石墨層可能遭到破壞，形成“飛灰”，導(dǎo)致絕熱膨脹層的喪失，進而引發(fā)未燃燒的聚合物被點燃，火焰繼續(xù)傳播，阻燃效率有限。此外，EG阻燃聚合物往往表現(xiàn)出強烈的“燭芯效應(yīng)”，這也在一定程度上削弱了其阻燃能力。如普通EG含量為40%的阻燃聚丙烯（PP）的氧指數(shù)（OI）為26.7%，不能通過FV— 0級測試[9]。因此，單獨使用普通EG時，阻燃效率不高。近年來，人們嘗試使用協(xié)效劑來提高普通EG的阻燃性能。jsgfjc8788199

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