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橡膠的阻燃技術進展
——橡膠燃燒及阻燃機理
橡膠燃燒是一個循環(huán)過程，即橡膠受高溫加熱裂解，產生大量可燃氣體在空氣中燃燒，燃燒后產生的熱量加劇這一循環(huán)過程。阻燃劑可以抑制自由基、隔絕氧氣或減緩生熱和傳熱，從而阻止這一循環(huán)過程的形成。由于橡膠對添加劑的相容性比塑料大，因此添加阻燃劑是橡膠阻燃的主要手段。也有通過共聚或交聯(lián)提高橡膠阻燃性的報道。如殷紅等［１］以乳液共聚引入含磷的阻燃成分阻燃丙烯酸酯橡膠。橡膠阻燃劑主要包括磷系、鹵系及無機阻燃劑。目前工業(yè)上用量較多的阻燃劑為鹵化物、磷酸酯、氫氧化鋁和硼酸鋅等。
２．１磷系阻燃劑的阻燃機理
橡膠燃燒時，磷化合物分解生成磷酸的非燃性液態(tài)膜（磷酸一偏磷酸一聚偏磷酸），沸點可達３００℃。偏磷酸生成的覆蓋層具有覆蓋效應，且由于生成的聚偏磷酸是強酸，可使聚合物脫水炭化，改變燃燒過程的模式，并在表面形成碳膜以隔絕空氣，從而發(fā)揮更強的阻燃作用。因此，磷系阻燃劑只在火災初期的高聚物分解階段起作用。常用的磷系阻燃劑有紅磷、聚磷酸銨和氯類磷酸酯。
２．２鹵系阻燃劑的阻燃機理
阻燃劑主要在氣相中發(fā)揮作用。鹵化物分解產生的鹵化氫氣體是不燃性氣體，有稀釋效應、覆蓋效應及清除自由基的作用。含溴阻燃劑遇火受熱分解生成的溴化氫與活性很強的羥基反應，可抑制燃燒的連鎖反應，使燃燒速度減慢直至停止燃燒；與三氧化二銻并用有很大的增強效應。常用的鹵系阻燃劑有氯化石蠟、十溴聯(lián)苯醚、四溴雙酚Ａ及三（２，３一二溴丙基）異三聚氰酸酯.
２．３無機阻燃劑的阻燃機理
阻燃劑主要為比熱容較大的填料，其蓄熱和導熱性能使材料達不到分解溫度或通過阻燃劑受熱分解吸熱，從而使溫升減緩或終止。無機阻燃劑主要有鋁、鎂的化合物（如氫氧化鋁和氫氧化鎂），硼化物及鉍、銻、鉬的化合物。為進一步提高阻燃效果，通常對其進行微細化、表面處理或與協(xié)效劑如紅磷、有機硅及硼酸鋅并用。實際使用中很少用單一阻燃劑，而是數(shù)種阻燃劑并用，以便減小阻燃劑用量。另外，以固相阻燃為主的含磷化合物和以氣相阻燃為主的含鹵化合物間協(xié)同作用，可以形成從固相到氣相更佳的阻燃效果。
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