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橡膠的阻燃技術(shù)進展
——阻燃新技術(shù)
６．１微膠囊技術(shù)
目前，將無機或有機的阻燃劑進行微膠囊化處理的阻燃技術(shù)已得到應用。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、囊壁的厚度和強度及阻燃劑的釋放度等物理性質(zhì)均會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［１０］。
國內(nèi)對阻燃劑的微膠囊化也做了大量研究，實現(xiàn)了對ＴＢＣ、紅磷、聚磷酸銨的微膠囊化，并應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，粘土層間帶負電荷，這些負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陽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的聚合物／蒙脫土復合材料［１４-16]。因為蒙脫土礦物本身具有優(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，且自由基的運動因片層的阻隔而大大延長了輸送路徑，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)展起來的膨脹阻燃體系具有燃燒過程發(fā)煙量少、無滴落和不產(chǎn)生毒氣等優(yōu)點。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）。
當含ＩＦＲ的聚合物燃燒時，各組分間按下面的順序發(fā)生化學反應生成膨脹炭層：
（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機酸；
（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；
（３）體系酯化前或酯化過程中熔化；
（４）反應產(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，同時多元醇磷酸酯脫水炭化，形成無機物及碳殘余物，體系進一步膨脹發(fā)泡；
（５）反應接近完成時，體系膠化和固化，最后成多孔泡沫炭層。
國外有報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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