無機(jī)協(xié)效阻燃劑對(duì)防火涂料性能的影響

1、無機(jī)協(xié)效阻燃劑對(duì)防火涂料性能的影響摘 要 ：文章綜合了各種無機(jī)阻燃劑的優(yōu)缺點(diǎn)， 篩選出 3 中常用的無機(jī)阻燃劑進(jìn)行協(xié)效復(fù)配，通過實(shí) 驗(yàn)研究當(dāng)無機(jī)防火涂料中加入 Mg （ OH）2、A（l OH） 3 和微膠囊化紅磷復(fù)配體系后，對(duì)該涂料的阻燃性能 的影響，從而研制出這幾種無機(jī)阻燃劑的最佳配比。關(guān)鍵詞：無機(jī)阻燃劑；氫氧化鎂；氫氧化鋁；微 膠囊化紅磷；無機(jī)防火涂料0 引言 隨著我國建筑業(yè)的突飛猛進(jìn)，工業(yè)商業(yè)和民用建 筑中大量使用木材及易燃的室內(nèi)裝飾材料 1 ，這必然 存在火災(zāi)的隱患，因此對(duì)其進(jìn)行防火處理顯得十分重 要。因此對(duì)其進(jìn)行防火處理顯得十分重要。目前在眾 多的防火手段中使用防火涂料是最經(jīng)濟(jì)實(shí)用

2、、最簡便 且最有效的一項(xiàng)安全措施。阻燃劑是防火涂料具備防火阻燃特性的關(guān)鍵成 分，對(duì)防火涂料的性能有至關(guān)重要的影響。用于防火 涂料的阻燃劑根據(jù)防火涂料類型的不同， 主要有有機(jī) 和無機(jī)兩大類。 有機(jī)阻燃劑雖有良好的阻燃效果， 對(duì) 涂料的理化性能影響較小， 但存在成本高、 本身具有 毒性、在燃燒或受熱時(shí)分解產(chǎn)生大量有毒有害氣體和 煙霧等缺點(diǎn)， 故在應(yīng)用上受到一定的限制。 隨著人類 生活質(zhì)量的提高， 人們要求保護(hù)自我生存空間的呼聲 越來越高， 環(huán)保法規(guī)也越來越嚴(yán)格。 因而高效、 抑煙 性能強(qiáng)、無毒無害的無機(jī)類阻燃劑越來越受到用戶的 青睞2。1 實(shí)驗(yàn)部分1.1 原料與儀器 氫氧化鋁；氫氧化鎂；微膠囊化紅

3、磷；水玻璃； 珍珠巖；膨潤土；高嶺土；氧化鋅；二氧化鈦等 酒精噴燈；電子天平；籃式研磨機(jī)；鐵架臺(tái)、游 標(biāo)卡尺、小室燃燒試驗(yàn)裝置1.2 實(shí)驗(yàn)過程1、將珍珠巖、膨潤土、氧化鋅、高嶺土、蒸餾水 和二氧化鈦等按照一定的配比加入籃式研磨機(jī)攪拌， 使得各成分均勻分散。然后加入水玻璃作為粘結(jié)劑， 攪拌2h，制得實(shí)驗(yàn)所需的無機(jī)防火涂料。2、分別將上述的涂料分成 2 組，一組加入氫氧化 鎂和氫氧化鋁，另一人加入氫氧化鎂和微膠囊化紅磷， 研究無機(jī)阻燃劑在不同配比的協(xié)效對(duì)涂料耐火性能影 響。3、性能測試主要為阻燃性能耐火時(shí)間：涂層在850C酒精噴燈火焰下， 觀 察試件背面燒焦情況阻火性： 小室燃燒法可以測得涂料燃燒

4、前后質(zhì)量 的損失試件尺寸： 3 0 x2 5 x0.6cm 五合板2 結(jié)論與討論2.1 Mg ( OH) 2和Al ( OH) 3不同配比對(duì)防 火涂料性能的影響固定 Al( OH)3 的含量，依次增加 Mg ( OH) 2 的含量，因而協(xié)效體系的添加配比 Mg ( OH)2： Al ( OH) 3 為 1: 1、1: 2、1: 3、1: 4,測得在不 同配比下防火涂料的耐火時(shí)間和燃燒前后質(zhì)量損失。氫氧化鋁和氫氧化鎂作為阻燃劑在有機(jī)合成材料 中除有阻燃效果外，還有抑制發(fā)煙和硫化氫等有毒氣 體的產(chǎn)生，正是基于氫氧化鋁和氫氧化鎂分解時(shí)大量 吸熱，且在受熱分解時(shí)放出蒸氣，而且不會(huì)有毒、可 燃或有腐蝕性

5、的氣體產(chǎn)生，分解過程中釋放出的大量 水蒸氣，沖淡了聚合物表面附近氧氣和可燃?xì)怏w的濃 度，使表面燃燒較難進(jìn)行。 由圖 1 可知，當(dāng) Mg ( OH) 2： Al( OH)3配比為1： 3時(shí)，涂料的耐燃時(shí)間的 質(zhì)量損失均相比其他配比最優(yōu)，在此范圍涂料的耐火 性較好。2.2微膠囊化紅磷和 Mg ( OH)3 不同配比對(duì)防 火涂料性能的影響固定微膠囊化紅磷的含量， 依次增加 Mg ( OH) 2 的含量，因而協(xié)效體系的添加配比微膠囊化紅磷： Mg ( OH) 2 為 1: 1、1: 3、1 : 5、1: 7,測得在 不同配比下防火涂料的耐火時(shí)間和燃燒前后質(zhì)量損 失。紅磷是一種性能優(yōu)良的阻燃劑， 具有高

6、效、 抑煙、 低毒的阻燃效果，但是在實(shí)際應(yīng)用中易吸潮、氧化、 并放出劇毒氣體，粉塵易爆炸。目前，紅磷的微膠囊 化技術(shù)是表面處理最有效的手法。經(jīng)包覆處理的紅磷 具有低煙、低毒、無鹵、相容性好、物化性能優(yōu)良等 特點(diǎn)，單一的氫氧化鎂其阻燃性能有限，但和其它無 機(jī)阻燃劑進(jìn)行協(xié)效時(shí)，融合多種阻燃劑的優(yōu)點(diǎn)。通過 圖 2，可以了解到微膠囊化紅磷: Mg ( OH)2 的添 加量為 1 : 5 時(shí)涂料的性能優(yōu)異， 眾所周知， 無機(jī)防火 涂料中單一使用氫氧化物類阻燃劑時(shí)其添加量一般較 大，因而當(dāng)其配比小雨 1: 5時(shí)，涂料的阻燃性能較差， 當(dāng)大于 1: 5時(shí)，氫氧化鎂的添加量過多時(shí)。 粒子在涂 料內(nèi)部發(fā)生分布不

7、均勻，降低涂料的穩(wěn)定性，因而使 得涂料的阻燃性能降低。3總 結(jié)1、阻燃劑是合成高分子材料的重要助劑之一， 添 加阻燃劑對(duì)高分子材料進(jìn)行阻燃處理，可以阻止材料 燃燒或者延緩火勢的蔓延，使合成材料具有難燃性、 自熄性和消煙性 3 。每種無機(jī)阻燃劑都有其優(yōu)缺點(diǎn)， 在實(shí)際應(yīng)用中，單一阻燃劑阻燃效率低、添加量大， 影響被阻燃基體的物理或機(jī)械性能，因而本實(shí)驗(yàn)主要 研究呢不同阻燃劑的的協(xié)效對(duì)涂料性能的影響2、當(dāng) Mg ( OH) 2 和 Al ( OH) 3 的配比為 1.3, 微膠囊化紅磷和Mg OH ) 3的配比為1: 5時(shí)，防火 涂料表現(xiàn)出優(yōu)異的耐火性能,降低發(fā)煙量。涂料的熱 解反應(yīng)不容易，提高防火涂料