聚甲醛的阻燃改性石墨烯超導(dǎo)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(xué)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(yīng)用領(lǐng)域的日益擴大，對其進(jìn)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(xué)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(dāng)大的難度。石墨烯超導(dǎo)片材生產(chǎn)線m.reabirc.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(dāng)Mg(OH);的加人量為質(zhì)量分?jǐn)?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(dá)到25%時即制得自熄的POM。兩種阻燃劑的加人都使 POM 的力學(xué)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(dá)到40%后，OI提高得非常顯著。當(dāng) 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(dāng)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(dāng) Mg(OH)2的加入量達(dá)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(xué)性能下降。為了改善POM/ Mg(OH):體系的力學(xué)性能，通常對Mg(OH)2進(jìn)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(xué)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(dá)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(xué)性能下降。為了改善 POM/ Me(OH):體系的力學(xué)性能，通常對 M(OH)，進(jìn)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(xué)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(dǎo)片材生產(chǎn)線m.reabirc.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(yīng)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(yīng)。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(dǎo)和氧氣的進(jìn)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(dá)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(dāng) 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(dāng) APP加入量達(dá)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(dǎo)片材生產(chǎn)線m.reabirc.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(fù)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(dá)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(dá)到 50，垂直燃燒大于 FV-0 級，兩者的力學(xué)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(fù)配三氧化二銻時，燃燒更快，這被認(rèn)為是由于磷酸或鹵素基團通過“拉鏈”效應(yīng)，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(yīng)的平衡。強堿性化合物通過裂解 POM 鏈的酰端基也可促進(jìn)甲酷的放出。對 POM 進(jìn)行阻燃改性就是添加阻燃劑改進(jìn) POM 的裂解過程，換句話說通過競爭反應(yīng)減少“拉鏈”反應(yīng)或其它反應(yīng)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?xì)怏w及游離碳的量。即使當(dāng)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(jìn)甲醛的燃燒反應(yīng)，給出一個大的、黃色的火焰而不是緊湊的藍(lán)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(jìn)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(dǎo)片材生產(chǎn)線m.reabirc.com