?無鹵阻燃劑,包括所有不含鹵素的阻燃劑或阻燃體系。無鹵阻燃劑的主要作用機(jī)理是形成多孔炭層,有低煙、無毒的優(yōu)點(diǎn),一般無鹵阻燃劑可分為無機(jī)阻燃劑和有機(jī)阻燃劑。那么,無鹵阻燃劑使用性能差可能由多種原因?qū)е拢韵率且恍┏R姷囊蛩兀?br>
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配方設(shè)計(jì)不合理
阻燃劑與基體樹脂相容性不佳:無鹵阻燃劑的化學(xué)結(jié)構(gòu)和極性與基體樹脂差異較大時(shí),會(huì)導(dǎo)致兩者之間的相容性不好。例如,一些無機(jī)無鹵阻燃劑如氫氧化鋁、氫氧化鎂等,表面具有較強(qiáng)的極性,與非極性或弱極性的高分子樹脂如聚烯烴等混合時(shí),容易出現(xiàn)團(tuán)聚現(xiàn)象,不能均勻分散在樹脂基體中,從而影響阻燃效果和材料的力學(xué)性能等使用性能。
阻燃劑添加量不當(dāng):添加量過少,無法達(dá)到有效的阻燃濃度,阻燃效果自然不理想;而添加量過多,可能會(huì)引起一些負(fù)面效應(yīng),如材料的力學(xué)性能大幅下降、加工流動(dòng)性變差等。例如,在某些塑料配方中,過量添加磷系無鹵阻燃劑,雖然阻燃性能有所提高,但會(huì)使材料變得脆硬,韌性嚴(yán)重降低,影響其實(shí)際使用性能。
加工工藝問題
混合分散不均勻:在加工過程中,如果攪拌設(shè)備的轉(zhuǎn)速、攪拌時(shí)間、攪拌溫度等參數(shù)設(shè)置不合理,無法使無鹵阻燃劑在基體材料中充分分散,就會(huì)形成局部阻燃劑濃度過高或過低的情況。例如,在制備阻燃橡膠制品時(shí),若密煉機(jī)的轉(zhuǎn)速過低或混煉時(shí)間過短,無鹵阻燃劑顆粒不能均勻地包裹在橡膠分子鏈之間,會(huì)導(dǎo)致制品的阻燃性能和物理性能不穩(wěn)定。
加工溫度過高或過低:加工溫度過高,可能會(huì)使無鹵阻燃劑分解或揮發(fā),降低其有效成分的含量,進(jìn)而影響阻燃效果。例如,某些膨脹型無鹵阻燃劑在過高的加工溫度下,其膨脹阻燃體系中的成炭劑、發(fā)泡劑等成分可能會(huì)提前反應(yīng)或分解,失去應(yīng)有的阻燃功能。相反,加工溫度過低,則可能使基體樹脂與阻燃劑不能充分熔融混合,同樣影響阻燃劑的分散和使用性能。
材料自身特性
基體樹脂的影響:不同種類的基體樹脂對(duì)無鹵阻燃劑的性能發(fā)揮有重要影響。例如,一些具有高結(jié)晶度的樹脂,如聚對(duì)苯二甲酸乙二醇酯(PET),由于其分子鏈排列緊密,無鹵阻燃劑分子難以滲透和均勻分布,會(huì)影響阻燃效果;而對(duì)于一些本身易燃且熱穩(wěn)定性較差的樹脂,如聚苯乙烯(PS),對(duì)無鹵阻燃劑的阻燃性能要求更高,使用普通的無鹵阻燃劑可能難以達(dá)到理想的阻燃效果。
雜質(zhì)或其他添加劑的干擾:原材料中存在的雜質(zhì)或其他添加劑可能與無鹵阻燃劑發(fā)生相互作用,影響其阻燃性能。例如,某些金屬離子雜質(zhì)可能會(huì)催化無鹵阻燃劑的分解反應(yīng),使其在正常使用溫度下就提前分解,失去阻燃作用;或者其他添加劑如潤(rùn)滑劑、抗氧劑等與無鹵阻燃劑之間存在化學(xué)不相容性,導(dǎo)致阻燃劑的性能下降。
環(huán)境因素
濕度影響:一些無鹵阻燃劑具有較強(qiáng)的吸濕性,如某些磷氮系無鹵阻燃劑,在高濕度環(huán)境下容易吸收空氣中的水分,使阻燃劑的有效成分被稀釋或發(fā)生化學(xué)反應(yīng),從而降低阻燃性能。例如,在潮濕的南方地區(qū),未做好防潮措施的含無鹵阻燃劑的材料,其阻燃效果可能會(huì)明顯變差。
化學(xué)物質(zhì)侵蝕:當(dāng)無鹵阻燃劑暴露在某些化學(xué)物質(zhì)環(huán)境中時(shí),可能會(huì)發(fā)生化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致其結(jié)構(gòu)和性能發(fā)生改變。例如,在一些工業(yè)生產(chǎn)環(huán)境中,存在酸、堿等腐蝕性化學(xué)物質(zhì),無鹵阻燃劑與這些物質(zhì)接觸后,可能會(huì)被腐蝕或分解,失去阻燃功能。