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橡膠的阻燃技術(shù)進(jìn)展
——阻燃新技術(shù)
６．１微膠囊技術(shù)
目前，將無(wú)機(jī)或有機(jī)的阻燃劑進(jìn)行微膠囊化處理的阻燃技術(shù)已得到應(yīng)用。阻燃劑微膠囊化可以減少阻燃劑中有毒成分在聚合物加工過(guò)程的釋放，減輕環(huán)境污染，改善阻燃劑的熱穩(wěn)定性及阻燃劑與高聚物的相容性等。阻燃劑微膠囊的大小、囊壁的厚度和強(qiáng)度及阻燃劑的釋放度等物理性質(zhì)均會(huì)影響阻燃劑的阻燃效果。
阻燃劑微膠囊化的制備方法見參考文獻(xiàn)［１０］。
國(guó)內(nèi)對(duì)阻燃劑的微膠囊化也做了大量研究，實(shí)現(xiàn)了對(duì)ＴＢＣ、紅磷、聚磷酸銨的微膠囊化，并應(yīng)用于橡膠輸送帶等制品中［11～13]。
６．２ 納米技術(shù)
納米技術(shù)在阻燃領(lǐng)域中的應(yīng)用主要是納米粒子填充技術(shù)和阻燃聚合物／納米蒙脫土復(fù)合材料。
蒙脫土是粘土的一種，為兩層SI-O四面體中間夾一層ＡL—Ｏ八面體的三明治結(jié)構(gòu)，由于Ｍｇ2+,FE２＋與ＡL—O中的Ａ１３＋發(fā)生同晶置換，粘土層間帶負(fù)電荷，這些負(fù)電荷被吸附可交換的Ｎａ＋和Ｋ十所平衡。利用蒙脫土層間的可膨脹性和有機(jī)陽(yáng)離子的吸附與交換性，很容易將其吸水性變?yōu)橛H水性，從而制取層間距納米級(jí)的聚合物／蒙脫土復(fù)合材料［１４-16]。因?yàn)槊擅撏恋V物本身具有優(yōu)良的熱穩(wěn)定性和隔熱作用，聚合物分解所產(chǎn)生的小分子自由基能被蒙脫土片吞噬，且自由基的運(yùn)動(dòng)因片層的阻隔而大大延長(zhǎng)了輸送路徑，插層聚合物的阻燃性因此得到提高。
６．３膨脹阻燃技術(shù)（ＩＦＲ）
最近發(fā)展起來(lái)的膨脹阻燃體系具有燃燒過(guò)程發(fā)煙量少、無(wú)滴落和不產(chǎn)生毒氣等優(yōu)點(diǎn)。膨脹型阻燃劑主要由三部分組成：碳化劑、碳化催化劑和膨脹劑。典型的膨脹阻燃體系為聚磷酸銨（ＡＰＰ）＋季戊四醇（ＰＥＲ）＋三聚氰胺（ＭＥＬ）。
當(dāng)含ＩＦＲ的聚合物燃燒時(shí)，各組分間按下面的順序發(fā)生化學(xué)反應(yīng)生成膨脹炭層：
（１）在較低溫度下，由酸源釋放出能酯化多元醇和可作為脫水劑的無(wú)機(jī)酸；
（２）在稍高于釋放酸的溫度下，銨作為酯化催化劑發(fā)生酯化反應(yīng)；
（３）體系酯化前或酯化過(guò)程中熔化；
（４）反應(yīng)產(chǎn)生的水蒸氣和由氣源產(chǎn)生的不燃性氣體使熔融體系膨脹發(fā)泡，同時(shí)多元醇磷酸酯脫水炭化，形成無(wú)機(jī)物及碳?xì)堄辔铮w系進(jìn)一步膨脹發(fā)泡；
（５）反應(yīng)接近完成時(shí)，體系膠化和固化，最后成多孔泡沫炭層。
國(guó)外有報(bào)道稱可以將哌嗪類低聚物和三異氰酸酯的聚合衍生物作為成炭劑[17]為了進(jìn)一步提高膨脹體系的阻燃效果，減小阻燃劑用量，在協(xié)效劑方面的研究也取得了較大進(jìn)展。研究人員發(fā)現(xiàn)少量沸石能增效膨脹磷酸酯體系，減小炭層中的石墨區(qū)的大小，并因此產(chǎn)生稍脆的炭層。Ｌｅｙ—ｃｈｉｌ等證明滑石粉和粘土也具有類似的作用[18] 。
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