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聚甲醛的阻燃改性石墨烯超导片材生产线

聚甲醛阻燃原理POM是一种综合性能优异的工程塑料，具有硬度大，耐磨性、耐疲劳性好，化学稳定性高，耐溶剂性突出，电绝缘性佳，吸水性低及制品的尺寸稳定性好等优点，可用来取代有色金属及其合金，广泛用于汽车、电子电气、各种精密机械、五金建材等行业。另外它的原料价廉易得，成型加工方便，其消费量一直保持着持续增长的势头。随着POM 应用领域的日益扩大，对其进行阻燃改性的要求也越来越强烈，从而使开发POM 高效阻燃剂及阻燃 POM的研究变得十分必要。由于 POM 是一种极易燃烧的高分子材料，OI在所有的聚合物材料中最低(只有15.0);而且POM 在成型加工过程中对阻燃剂的要求比较苛刻，少量的阻燃剂分解就会引起POM材料的大量分解。此外，由于POM 是高结晶性的聚合物，加入大量的添加剂或其它高分子材料共混会大幅度降低其物理力学性能，特别是原已比较薄弱的缺口冲击性能，因此POM 的阻燃具有相当大的难度。石墨烯超导片材生产线www.86lipin.com

Mg(OH):、APP可作为 POM 的阻燃剂。加人Mg(OH)，阻燃剂后，POM的阻燃性能有较大的提高，当Mg(OH);的加人量为质量分数60%时，氧指数由15 提高到 40，水平燃烧速度由0.33mm/s降至0.31mm/s。APP 阻燃 POM 的效果优于 Mg(OH):， 在 APP 加人量达到25%时即制得自熄的POM。两种阻燃剂的加人都使 POM 的力学性能下降。在 POM的燃烧温度下，Mg(OH)2能分解放出水，吸收燃烧产生的热量，减小材料的燃烧速度，甚至能完全阻止燃烧。随着Mg(OH)2加人量的增加，POM/Mg(OH)体系的(极限氧指数)逐渐提高，特别是在Mg(OH)z的加入量达到40%后，OI提高得非常显著。当 Mg(OH)2的加人量为60%时，POM/Mg(OH)2体系的OI由纯POM的15增加到40。当加人少量的Mg(OH)2时，体系的水平燃烧速度没有降低，反而有一定的上升。当 Mg(OH)2的加入量达到40%后，体系的水平燃烧速度才逐渐降低。由于POM与无机阻燃剂Mg(OH)2的相容性较差，加人Mg(OH)2后体系的力学性能下降。为了改善POM/ Mg(OH):体系的力学性能，通常对Mg(OH)2进行表面处理，以改善其与POM 之间的相容性，从而减小Mg(OH):对POM力学性能的不利影响。硬脂酸和 KH550是Mg(OH)的较好处理剂。Mg(OH);的加人量达到40后，体系的水平燃烧速度才逐渐降低。由于 POM 与无机阻燃剂Me(OH);的相容性较差、加人Mg(OH)，后体系的力学性能下降。为了改善 POM/ Me(OH):体系的力学性能，通常对 M(OH)，进行表面处理，以改善其与 POM 之的相容性，从而减小Mg(OH):对 POM 力学性能的不利影响。硬脂酸和 KH50 是Mg(OH);的较好处理剂。石墨烯超导片材生产线www.86lipin.com

   APP是近十几年来国外迅速发展起来的一种重要的磷系无机阻燃剂，以其优良的性能在国外广泛应用于塑料工业。APP接近中性的pH值，避免了一般磷酸盐的强碱性对POM的“拉链”反应。APP在燃烧过程中，酸被释放出来作为强脱水剂，促使水从含氧聚合物中脱出形成焦炭膜，阻隔热量的传导和氧气的进人，有效地延缓和阻止了聚合物的受热降解;隔绝基质，抑制了挥发性的游离甲醛的产生。同时分解生成的氨降低了甲醛蒸汽的浓度，降低了火焰温度，带走部分热量，达到阻燃的目的。由表6-21 可知，随着 APP加入量的增加。POM/APP 共混体系的氧指数呈上升趋势。当 POM 中加人少量 APP 时，水平燃烧速度不减小，反而有一定的增大。当 APP加入量达到25%后，在测试过程中经过足够时间的点火，移开火源后样条很快就会熄灭。石墨烯超导片材生产线www.86lipin.com

最适于 POM 的阻燃剂为三聚氰胺、APP和季戊四醇双磷酸酯三聚氰胺盐(MPP)，将这三种阻燃剂复配使用，其效果比单独使用好，具有协同作用。在100份 POM 中加人 30份 APP和 MPP的混合物及 20 份三聚氰胺，可使阻燃 POM的氧指数达到49;在100份 POM 中加人 30 份 APP 和 MPP 的混合物，20 份三聚氰胺及 10 份吸醛剂，可使阻燃 POM的氧指数达到 50，垂直燃烧大于 FV-0 级，两者的力学性能下降率小于 50%。在 POM 中加人普通的阻燃剂，如三(a-氯丙基)磷酸酯、二氯丙基-二氢化磷酸酯或氯化石蜡复配三氧化二锑时，燃烧更快，这被认为是由于磷酸或卤素基团通过“拉链”效应，催化 POM 分解放出游离甲醛所致。这种游离甲醛是高燃烧性的。它能破坏阻燃剂所引起的火焰自熄反应的平衡。强碱性化合物通过裂解 POM 链的酰端基也可促进甲酷的放出。对 POM 进行阻燃改性就是添加阻燃剂改进 POM 的裂解过程，换句话说通过竞争反应减少“拉链”反应或其它反应所放出的甲醛的相对量，增加不燃烧的二氧化碳、水蒸气、其它不燃气体及游离碳的量。即使当这些气体的浓度太小而不能使它们与甲醛气体的混合物不微时，这些气体也将改进甲醛的燃烧反应，给出一个大的、黄色的火焰而不是紧凑的蓝色火焰。这减少了对固体聚合物的传热速率，从而也减少了将更多聚合物裂解成挥发性可燃产物所需的热量。在聚合物表面形成结炭层能进一步作为传热障碍，并且也减小了供给火焰的挥发性可燃产物的放出速度。石墨烯超导片材生产线www.86lipin.com