硼系阻燃剂的阻燃机理
硼系阻燃剂的阻燃机理以硼酸和硼砂在纤维织品中的阻燃作用为例。在常规情况下,纤维素的主要热解产物是左旋葡聚糖,再进一步分解产生一氧化碳、烷烃、乙醇、乙醛等。加入硼阻燃剂之后,硼阻燃剂在火焰中熔化,沿纤维形成玻璃体外层,隔绝氧气和热的传播。
凝相中的硼和纤维素中的羟基反应,生成硼酸酯,从而抑制了左旋葡聚糖的形成,使可燃性气体大大减少。此外,硼酸还能促使乙醇脱水。因此当硼酸盐与纤维素一起热分解时、往往有大量的碳生成。
硼酸锌一般与卤素阻燃剂(RX)混合使用,以达到更好的阻燃效果,当接触火源时,生产气态卤化硼、卤化锌,并释放出结晶水2ZnO·3B2O3·3.5H2O+22RX→2ZnX2+6BX3+11R2O+3.5H2O 同时燃烧时产生的HX继续与硼酸锌反应生成卤化硼和卤化锌。 2ZnO·3B2O3·3.5H2O+22RX→2ZnX2+6BX3+14.5H2O
上述硼系阻燃剂的阻燃机理中反应产生的卤化硼和卤化锌可以捕捉气相中的活性自由基:HO·和H·,干扰中断 然绕的链式反应,在固相中能促进生成致密而且坚固的炭化层,同时在高温下硼化物在可燃物质表面形成玻璃状固体融状物包覆在物质表面,起隔绝氧气和热量的作用。硼酸锌在300℃以上时陆续释放出大量结....
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