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                            焚燒和阻燃的機理

                             

                             
                            為了了解現有紡織品阻燃劑怎么起作用以及更主要的--怎么研制將來的阻燃劑,關鍵是更為深化地探究成纖聚合物 的焚燒機理。
                             
                            阻燃戰略
                            在焚燒中,燃料(來自熱降解或熱解纖維)、熱(來自點著和焚燒)和氧(來自空氣)均作為主要成分發揮作用。為了中止這種機理,大家提出了5種方法(a)~(e)。阻燃劑可在其中的一種或多種方法下發揮作用。以下所列為各個階段及有關的阻燃作用:
                            a)除熱;
                            b)進步分化溫度;
                            c)削減可燃蒸發物的構成,添加炭量;
                            d)削減與氧的觸摸或稀釋火焰;
                            e)攪擾火焰化學反響和/或進步燃料點著溫度(Tc);
                            熔解和/或降解和/或脫水需吸收很多的熱(例如,在背涂層中含無機和有機磷的制劑、氫氧化鋁或水化氧化鋁)。
                            一般不為阻燃劑所使用;而在固有耐火和耐熱纖維 (如芳族聚酰胺纖維)中較多見。纖維素和羊毛中大都含磷、含氮的阻燃劑;在羊毛中的重金屬絡合物。水合的及某些促炭阻燃劑可開釋水;含鹵素阻燃劑可開釋鹵化氫。含鹵素阻燃劑,常常與氧化銻聯系。從上述內容能夠看出,某些類阻燃劑能夠在多種方法下發揮作用,大都有用的例子都是如此。此外,某些阻燃制劑可發作液相中心物,該中心物可濕潤纖維外表,然后變成隔熱和隔氧的屏障--廣為承受的硼酸鹽-硼酸混合物即可在這種方法下發揮作用。此外,它還可推進成炭。為了簡化化學阻燃做法之不一樣方法的分類,能夠使用術語’凝集’相和’氣或蒸汽’相活動來區別它們。二者都是復合項,前者包含上述的(a~c)方法,后者包含(d)和(e)方法。物理機理一般同時起作用,這些機理包含經過構成涂層來掃除氧氣和/或熱量(方法d)、添加熱容量(方法a)以及使用非易燃氣體稀釋或掩蓋火焰(方法d)。
                             
                            熱塑性
                            纖維是不是能夠變柔和/或熔化(由表3中的物理轉化溫度所界定)決議著它是不是具有熱塑性。熱塑性因其有關的物理變化,可嚴重影響阻燃劑的做法。傳統的熱塑性纖維(例如,聚酰胺、聚酯和聚丙烯)一縮短即可脫離點著火焰,然后防止被點著:這使它們外表上顯現出阻燃性。事實上,如果縮短受阻,它們便會強烈焚燒。這種所謂的支架效應可在聚酯-棉以及相似的混紡織物上看到,即熔融聚合物熔化到非熱塑性棉上并被點著。相似的效應也可在由熱塑性和非熱塑性成分構成的復合紡織品 上看到。
                            跟著上述效應而來的是熔滴(一般是有焰熔滴)問題,這種滴淌雖可移除焰鋒的熱并促使火焰平息(因而能夠’經過’垂直火焰試驗),但卻能使坐落其下的外表(如地毯或肌膚)發作焚燒或二次點著。
                            大都在批量生產期間或作為收拾劑施用于傳統合成纖維上的阻燃劑一般都是經過增強熔融滴淌和/或促助有焰熔滴平息兩種方法發揮作用的。迄今為止,任何手法都不能下降熱塑性并很多推進成炭,經阻燃處理的纖維素(包含粘膠纖維)的狀況即是如此。
                             
                            阻燃機理和成炭
                            按(d)和/或(e)方法在氣相起作用的阻燃劑都具有下述長處,即它們會減小點著傾向并有助于紡織品成纖聚合物的火焰平息。這是由于一旦熱降解發作的蒸發產品或燃料在火焰中與氧發作氧化反響,其化學性質就會變得十分相似。因而,像隔絕氧氣((e)方法)或生成攪擾自由基((f)方法)這兩種方法無疑都能保證阻燃劑的作用。
                            依據本錢和效益,銻-鹵素阻燃劑是本體聚合物和背涂層紡織品領域內最成功阻燃劑。與用于纖維素纖維的含磷和氮的纖維反響性耐久阻燃劑不一樣,它們一般只能憑借樹脂粘合劑用作背涂層劑。就紡織品而言,大都銻-鹵素系統都由三氧化二銻和含溴的有機分子(例如氧化十溴聯苯(DBDPO)或六溴環十三烷(HBCD))構成。一經加熱,這些物質就會開釋出HBr基和Br?;?。這二者會攪擾火焰的化學反響。
                             
                             
                             
                             

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