常見的電纜材料的阻燃方式-是如何達(dá)到阻燃效果

　　電纜材料的阻燃可以通過用化學(xué)或物理的方法，改變聚合物的組成結(jié)構(gòu)，以達(dá)到阻燃效果，如：在聚合物分子中加入起著阻燃作用的元素，如溴、氯、磷、銻、硼等;用化學(xué)交聯(lián)或輻照交聯(lián)，使線性聚合物大分子變成具有三度空間網(wǎng)狀、體型結(jié)構(gòu)的物質(zhì)，提高其熱穩(wěn)定性和成炭性。

　　也可以通過添加阻燃劑到基體聚合物中，燃燒時(shí)，阻燃成分以不同的方式與機(jī)制在聚合物燃燒的不同區(qū)域進(jìn)行阻燃。阻燃劑進(jìn)行阻燃的方式有如下幾種：

　　(1)氣相阻燃，即在氣相中抑制聚合物燃燒反應(yīng)中起鏈增長作用的自由基，從而達(dá)到阻燃效果。阻燃劑在氣相燃燒區(qū)捕捉燃燒反應(yīng)中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區(qū)的火焰密度下降，最終使燃燒反應(yīng)速度下降直至終止。

　　(2)凝聚相阻燃，即在固相中阻止聚合物的熱分解和阻止聚合物釋放出可燃?xì)怏w，從而達(dá)到阻燃效果。阻燃劑在高溫下形成熔融玻璃狀物質(zhì)或泡沫炭層覆蓋在聚合物表面，隔絕熱量和氧氣，阻止可燃?xì)怏w向外逸出，從而達(dá)到阻燃目的。

　　(3)中斷熱交換，即將聚合物產(chǎn)生的熱量帶走而不反饋到聚合物上使聚合物不斷分解，從而達(dá)到阻燃效果。阻燃劑在高溫下發(fā)生強(qiáng)烈的吸熱反應(yīng)，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。阻燃劑受熱釋放出不燃?xì)怏w，將可燃物分解出來的可燃?xì)怏w稀釋，使可燃?xì)怏w的濃度降低到燃燒極限以下;同時(shí)該不燃?xì)怏w也降低了燃燒區(qū)內(nèi)的氧氣濃度，抑制了燃燒繼續(xù)進(jìn)行，以達(dá)到阻燃的作用。

　　(4)成炭作用，即在聚合物熱降解時(shí)生成炭，可減少揮發(fā)物的產(chǎn)生，且粘性的炭層覆蓋在聚合物表面，使聚合物同火焰隔絕，使進(jìn)一步熱降解變得困難，最終起到阻燃作用。此外，炭層還能阻止其內(nèi)部的熱分解產(chǎn)生物進(jìn)入氣相參與燃燒過程。通常成炭量增加1/3，則生煙量減少1/2，欲使材料的阻燃級別達(dá)到UL94，V-0，成炭量至少應(yīng)達(dá)到30%。

　　(5)協(xié)同效應(yīng)，即各組分的共同效果大于各組分的單獨(dú)作用之和。協(xié)同效應(yīng)最典型的是銻.鹵協(xié)同效應(yīng)，氧化銻(常用形態(tài)Sb：O。)與含氯或含溴阻燃劑并用。在氣相，氧化銻與鹵素生成三鹵化銻，而三鹵化銻是火焰的抑制劑，它捕捉火焰中的H·、HO·等自由基，三鹵化銻蒸汽可較長時(shí)間停留在燃燒區(qū)，稀釋可燃性氣體，并覆蓋在聚合物表面而隔熱，降低聚合物分解溫度、分解速度，生成的炭層可將聚合物封閉，阻止可燃性氣體逸出。還有一些鹵化銻在凝聚相作為成炭的催化劑和在凝聚相表面充當(dāng)自由基的捕捉劑。還有其它協(xié)同效應(yīng)，諸如：氧化銻.非鹵協(xié)同效應(yīng)、磷.鹵協(xié)同效應(yīng)、氮一鹵協(xié)同效應(yīng)、磷.磷協(xié)同效應(yīng)等。

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