纤维阻燃机理与方法

2019-01-26 09:48:30 豫龙纺织 30
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     纤维的阻燃由燃烧过程可以看出,就是设法阻碍纤维的热分解,抑制可燃性气体生成和稀释可燃性气体,改变热分解反应机理(化学机理),阻断热反馈回路,以及隔离空气和热环境,来达到消除或减轻燃烧三要素(可燃物质、温度、氧气)的影响,而达到阻燃目的的。通常纤维阻燃的机理主要有以下几种理论,但阻燃效果较理想的是这些作用机理的复合。
 
     1、覆盖层理论:阻燃机制在高温下能在纤维表面形成覆盖层,起隔绝作用,一方面阻止氧气介入,另一方面阻止可燃气体的扩散,从而达到阻燃目的。如磷系阻燃剂,可生成磷酸的非燃性液态膜和进一步脱水生成偏磷酸,偏磷酸进而聚合成聚偏磷酸。这一过程,不仅磷酸生成的液态膜起覆盖作用,而且聚偏磷酸是强酸和强脱水剂,可使高分子材料脱水而炭化。这种碳膜隔绝了空气,从而使磷化物发挥了更好的阻燃作用。
 
     2、不燃性气体理论:阻燃机制受热分解产生的不燃性气体稀释了纤维受热分解产生的可燃性气体浓度,或者捕获活性游离基而产生阻燃作用。如卤化物阻燃剂,反应生成活性离子而捕获自由基,达抑制燃烧连锁反应,形成自熄性。但卤素溴化物和这类阻燃剂会危害人身健康和污染环境。
 
     3、吸热理论:阻燃物质在高温下发生相变而大量吸热,以此降低温度,减少热裂解所需的能量,减缓材料分解的速率,从而阻止燃烧。如无机阻燃剂,即金属氧化物和水合物,其一方面可大量吸热,另一方面可稀释可燃气体,还有可能形成碳化层。
 
     4、催化脱水理论:阻燃剂在高温下产生脱水剂,使纤维脱水碳化,改变高聚物的热分解模式,从而减少可燃性气体的产生并消耗热能。如磷系阻燃剂的作用,见上覆盖层理论。
 
     上述阻燃机理从本质上说,是指材料将发生燃烧或已发生燃烧时的阻燃或抑制燃烧的机理。实用中,更多采用的是难燃纤维和阻燃涂层的方法。