阻燃树脂――添加型阻燃树脂

添加型阻燃树脂

  添加型阻燃树脂是指在已反应完成的树脂中混以阻燃添加剂以达到阻燃效果的树脂。这种阻燃添加剂在树脂中实际上只是一种填料。添加型阻燃树脂的阻燃等级较低,而且常对树脂的应用性能产生不利的影响;但这种树脂生产技术比较简单,易于推广。阻燃添加剂的品种与规格繁多,一般可分为卤代添加剂、含磷添加剂、氧化铝添加剂以及钼化合物等。
  1 卤代添加剂
  卤代添加剂的品种很多。一般溴化物和氯化物在等当量下相比,溴化物效果更好,因CL-C键比Br-C键强度大;脂族卤化物比芳族卤化物效果好,因脂族卤化物更不稳定。在热固化系统中,有时还要考虑用热稳定性添加剂。
  卤代化合物溶于苯乙烯溶液者阻燃效果好。目前常用的卤代添加剂列于表8-2。表8-2所列各种材料中,以氯化石蜡价格低。

  2 含磷或含磷与卤素添加剂
  凡阻燃树脂又要求有清晰度时,  一般采用含磷的阻燃添加剂。此时,卤素可全部或部分化合到聚酯分子中;磷化合物则几乎总是以添加物形态加入。使用磷化合物时要注意它含有大量的P-OH基,会与钴相互反应,使钴的活性降低,故不适于采用钴盐作促进剂的树脂系统。表8-3为常用的含磷添加剂。

  3 三水合氧化铝
  三水合氧化铝这种添加剂与其他阻燃添加剂相比有两个优点:一是价格低;二是可以减少发烟。
  在燃烧过程中,三水合氧化铝释放出大量水蒸气[占34.5%(质量分数)],伴随以强烈的吸热反应。水将任何可燃性气体稀释,而吸热反应则从燃烧的聚合物上吸走热量。
  三水合氧化铝可用于通用树脂,也可用于氯化树脂,还可以与其他添加剂共用,如与三氧化锑或磷酸三氯乙酯联用。实际上,单独使用三水合氧化铝时,其阻燃性不足,必须加入相当大的数量,以致占组分的40%~60%(质量分数)才能达到足够的阻燃效果。通用树脂中含三水合氧化铝达60%(质量分数)时,其氧指数可达38%,但这种高填料的树脂难于操作使用,故常用有机硅氧烷对三水合氧化铝进行处理,才能使三水合氧化铝较容易地分散于树脂中,黏度较小,便于操作。
  4 钼化合物
  钼化合物可作阻燃剂及烟雾抑制剂,特别是三氧化钼和二钼酸铵对于含氯树脂更是有效的阻燃添加剂。与三氧化锑相比,三氧化钼本身的阻燃效果差些,但它可以取代50%的三氧化锑而不影响树脂性能。三氧化锑阻燃效果虽好,但使发烟量增加,钼化合物则使发烟量大为下降,可减少发烟量50%。
  钼化合物在燃烧中起着固相的促进剂作用。它可以催化HCL和HBr从卤代化合物中挥发出来。燃烧后含钼树脂的灰烬中含有原加入的钼达90%以上。
  三氧化钼的价格约为三氧化锑的两倍。
  添加型阻燃树脂的配方比较简单,一般在通用树脂中加入一种或几种阻燃添加剂来配置,如以质量份(以下同)计:
  通用树脂    100份  氯化石蜡[含氯70%    10份
  三氧化锑    5~l0份    (质量分数)]
  为了使玻璃钢制品获得较强的阻燃性与较好综合性能,已开发出多种添加型阻燃树脂,例如用分步法配制以下树脂。
  步,在通用树脂中混入高浓度阻燃剂,搅拌均匀。
  通用树脂    100份   磷酸三乙酯    1.5份
  三水合氧化铝    180份
  第二步,制备活性较强、黏度较小的树脂,见表8-4。

  将步产物100质量份与第二步产物27质量份充分混合得产品。