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這類協(xié)效劑不僅能在氣相中捕獲自由基,而且還能在凝聚相中發(fā)揮作用,在阻燃材料表面形成炭層。在423℃下失重達(dá)值,490℃下分解反應(yīng)終止。從量熱法得知,其反應(yīng)吸收大量熱能(44。8KJ/mol),生成的水也吸收大量熱能,降低溫度,達(dá)到阻燃。無機(jī)阻燃劑包括氫氧化鋁、氫氧化鎂、膨脹石墨、硼酸鹽、草酸鋁和硫化鋅為基的阻燃劑。
硼酸鹽阻燃劑有硼砂、硼酸和硼酸鋅。目前主要使用的是硼酸鋅。硼酸鋅在300℃開始釋放出結(jié)晶水,在鹵素化合物的作用下。目前,被成熟應(yīng)用的就是鹵系化合物和三氧化二銻的協(xié)效阻燃系統(tǒng),但是在某些阻燃材料中,三氧化二銻也可以由氧化鐵、氧化鋅、硼酸鋅等來替代。水合氧化鋁有熱穩(wěn)定性好,在300℃下加熱2h可轉(zhuǎn)變?yōu)锳lO(OH)。
火焰接觸后不會產(chǎn)生有害的氣體,并能中和聚合物熱解時釋放出的酸性氣體,發(fā)煙量少,價格便宜等優(yōu)點。氫氧化鎂的熱穩(wěn)定性和抑煙能力都比水合氧化鋁好,但由于氫氧化鎂的表面極性大,與有機(jī)物相容性差,所以需要經(jīng)過表面處理后才能作為有效的阻燃劑。阻燃劑的協(xié)效系統(tǒng),也就是兩種或兩種以上組分構(gòu)成的阻燃系統(tǒng),只要選擇得當(dāng),其阻燃效果會優(yōu)于各組分阻燃作用之和。
當(dāng)可膨脹石墨與高聚物混合時,在火焰的作用下,可在高聚物表面生成堅韌的炭層,從而起到阻燃作用。硼酸鋅可以單獨(dú)使用,也可與其它阻燃劑復(fù)配使用。目前,主要產(chǎn)品有細(xì)粒硼酸鋅、耐熱硼酸鋅、無水硼酸鋅和高水硼酸鋅。抑止火勢蔓延,通過多種作用原理抑止燃燒反應(yīng)的方式,另一類是讓材料表面迅速發(fā)泡膨脹并碳化,形成保護(hù)層。