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使用阻燃剂的原因介绍

放大字体  缩小字体 发布日期:2011-04-11   来源:中华阻燃剂网   浏览次数:1049  分享到: 分享到腾讯微博
近年来,人们为防止和减少火灾的发生,越来越重视阻燃剂的使用。

阻燃剂是用以提高材料抗燃性,即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。阻燃剂主要用于阻燃合成和天然高分子材料(包括橡胶、塑料、纤维、木材、纸张、涂料等)。含有阻燃剂的材料不宜燃烧,并能抑制火焰的传播,可以防止小火发展成灾难性的大火,大大降低火灾危险,有助于各种制品安全的使用。例如,电视整机的燃烧试验结果表明,电视机的外壳以94V-0级阻燃的HIPS制造时,则无论引火源为小粒状燃料,还是家用蜡烛,电视机外壳引燃片刻后,火焰自动熄灭,外壳仅表面轻微受损(对小粒状燃料)或损伤厚度仅20MM(对家用蜡烛)。但是如果电视机外壳以94V-2阻燃级别的HIPS制造,则电视机外壳即使接触到小粒状燃料引火源也会燃烧,且火势很快蔓延。

为了使被阻燃基材达到一定的阻燃要求,一般需要加入相当量的阻燃剂,这有时会在一定程度上降低材料的某些性能。因此,人们应当根据材料的使用环境及使用要求,对材料进行适当程度的阻燃,而不能不分实际情况,一味要求材料具有过高的阻燃级别。换言之,应在材料阻燃性及其他使用性能间求得最佳的综合平衡。此外,在提高材料阻燃性的同时,应尽量减少材料热分解或燃烧生成的有毒和腐蚀性气体及发烟量,因为它们往往是火灾中最先产生且最具威胁性的有害因素。据统计,火灾中的死亡事故,有80%左右是由于有毒气体和烟引起窒息造成的。所以,阻燃技术的重要任务之一是抑烟、减毒,应力求使被阻燃材料在这方面优于或相当于未阻燃材料。由于这个原因,目前的抑烟总是与阻燃相提并论的。我公司研究发现,氢氧化镁是高分子材料中最具有抑烟效果的阻燃剂。

人们有时认为,高分子材料添加阻燃剂后,材料燃烧时的生烟量和有毒气体量会增高,这是人们认识的一个误区。因为这个只是根据现行的一些小实验装置测定的结果的一个概念,这类装置测定的往往是材料单位质量或单位面积所产生的烟或有毒气体量,但是,火灾现场形成的烟和有毒气体的总量,则与火灾中被燃烧的材料总量有关,因为阻燃材料的火焰传播速率低,所以材料的燃烧面积小,产生的烟及有毒气体的总量少。下面我来举个例子说明这个问题,有两种材料A和B,B的烟密度及毒性指数均未A的2倍,但是A 的火焰传播速率为B的2倍。现采用他们作为地板材料,当发生火灾时,在时间T时,B的燃烧面积应为1/4?x2t2(x为材料B的火焰传播速率),而A的燃烧面积应为?x2t2,即A的燃烧面积为B的4倍,尽管A的烟密度及毒性指数仅为B的1/2,但A产生的烟和有毒气体的总量则可能达到B 的2倍。而且,燃烧材料的烟密度及毒性指数不一定比同类未阻燃材料高,而材料的火焰传播速率及释热速率则可由于阻燃剂的使用而大幅度降低。例如,对ABS及HIPS,阻燃产品的释热速率可为未阻燃者的1/2左右。释热速率的降低可有效地降低火灾环境温度和火灾传播速度,进而使火灾现场烟和有毒气体的生烟量减少。

近年的研究证明,高分子材料的阻燃和抑烟、减毒是可以同时实现的。1987年,美国国家标准局(NBS,现改为美国国家技术和标准研究院NITS)比较了下述5种典型塑料制品的阻燃试样及未阻燃试样的火灾危险性:a、聚苯乙烯电视机外壳;b、改性聚苯醚电子计算机外壳;c、聚氨酯泡沫塑料软椅;d、带聚乙烯绝缘层和橡胶护套的电缆;e、不饱和聚酯玻璃钢电路板。试验的结果是:a、发生火灾后可供疏散人口和抢救财产的时间,阻燃试样为未阻燃试样的15倍;b、材料燃烧时的质量损失速度,阻燃试样为未阻燃试样的1/2;c、材料燃烧时的放热速度,阻燃试样仅为未阻燃试样的1/4;d、材料燃烧生成的有毒气体量,阻燃试样仅为未阻燃试样的1/3;e、生烟量两者相差无几,且阻燃材料并不生成及其有毒的或不寻常的燃烧产物。

现在,人们日益意识到,采用阻燃材料是防止和减少火灾的战略措施之一,一些国家的实践也证明了这一点。今年来,中国专家也多次呼吁,为了降低火灾危害,必须对易燃和可燃材料进行阻燃处理。

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