無機協(xié)效阻燃劑對防火涂料性能的影響

1、無機協(xié)效阻燃劑對防火涂料性能的影響摘 要 ：文章綜合了各種無機阻燃劑的優(yōu)缺點， 篩選出 3 中常用的無機阻燃劑進行協(xié)效復(fù)配，通過實 驗研究當無機防火涂料中加入 Mg （ OH）2、A（l OH） 3 和微膠囊化紅磷復(fù)配體系后，對該涂料的阻燃性能 的影響，從而研制出這幾種無機阻燃劑的最佳配比。關(guān)鍵詞：無機阻燃劑；氫氧化鎂；氫氧化鋁；微 膠囊化紅磷；無機防火涂料0 引言 隨著我國建筑業(yè)的突飛猛進，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，因此對其進行防火處理顯得十分重 要。因此對其進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)濟實用

2、、最簡便 且最有效的一項安全措施。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 和無機兩大類。 有機阻燃劑雖有良好的阻燃效果， 對 涂料的理化性能影響較小， 但存在成本高、 本身具有 毒性、在燃燒或受熱時分解產(chǎn)生大量有毒有害氣體和 煙霧等缺點， 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， 人們要求保護自我生存空間的呼聲 越來越高， 環(huán)保法規(guī)也越來越嚴格。 因而高效、 抑煙 性能強、無毒無害的無機類阻燃劑越來越受到用戶的 青睞2。1 實驗部分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；鐵架臺、游 標卡尺、小室燃燒試驗裝置1.2 實驗過程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，制得實驗所需的無機防火涂料。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， 研究無機阻燃劑在不同配比的協(xié)效對涂料耐火性能影 響。3、性能測試主要為阻燃性能耐火時間：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大量 吸熱，且在受熱分解時放出蒸氣，而且不會有毒、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氣體的濃 度，使表面燃燒較難進行。 由圖 1 可知，當 Mg ( OH) 2： Al( OH)3配比為1： 3時，涂料的耐燃時間的 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，單一的氫氧化鎂其阻燃性能有限，但和其它無 機阻燃劑進行協(xié)效時，融合多種阻燃劑的優(yōu)點。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 時涂料的性能優(yōu)異， 眾所周知， 無機防火 涂料中單一使用氫氧化物類阻燃劑時其添加量一般較 大，因而當其配比小雨 1: 5時，涂料的阻燃性能較差， 當大于 1: 5時，氫氧化鎂的添加量過多時。 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 加阻燃劑對高分子材料進行阻燃處理，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 。每種無機阻燃劑都有其優(yōu)缺點， 在實際應(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械性能，因而本實驗主要 研究呢不同阻燃劑的的協(xié)效對涂料性能的影響2、當 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，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