PVC阻燃抑烟的研究进展
来源:中国化工信息网 2007年4月11日 聚氯乙烯(PVC)具有很好的阻燃性能，但加工中添加大量增塑剂会使其阻燃性能大幅下降，为此必须进行阻燃处理。PVC含有大量氯原子，燃烧时会产生大量烟雾、毒性及腐蚀性气体，抑烟抑毒是一个突出的问题。PVC阻燃主要是添加阻燃抑烟剂。此法因具有工艺简单、可选阻燃抑烟剂种类多、成本较低等优点而得到广泛应用。阻燃剂和抑烟剂复合使用具有协同作用，可同时提高阻燃性和抑烟性。因此，目前这方面的研究最 多。 1 PVC热分解机理及燃烧特性 纯PVC在氮气下的热分解有2个阶段。第一阶段主要是脱HCl，一般在120℃以上就有HCl放出，但显著分解在230-340℃。此阶段脱HCl的质量约占PVC总质量的64%。第二阶段主要是脱HCl后形成的共轭多烯链结构的分解，约占PVC总质量的23%。PVC热分解最终会形成少量炭渣，具有一定的成炭能力。 PVC的极限氧指数(LOI)可达50%。但PVC的加工中添加增塑剂，降低了它的阻燃性。因此，必须对PVC阻燃处理。与PVC的阻燃性相比，PVC燃烧过程中的毒性更受人关注。PVC能产生HCl，CO，还有少量光气及一些有毒有机化合物(如苯、甲苯等)。HCl和光 气能够吸附在烟尘中的炭黑粒子上，随火灾发展四处扩散。 2 阻燃剂 2.1 阻燃增塑剂 对PVC阻燃首先考虑增塑剂，应采用既能起增塑作用又不太多降低阻燃性的增塑 剂。 2.1.1 磷酸酯类 常用的磷酸酯类增塑剂有磷酸三甲苯酯和磷酸三苯酯等。磷酸三甲苯酯对机械性能要求高的PVC制品有良好的阻燃性、耐水性和耐久性。但它的邻位异构体有毒性，其使用受到限制。磷酸三苯酯挥发性小，有较好的阻燃性，但易从PVC中结晶，用量不能过 多。 2.1.2 氯化石蜡 氯化石蜡阻燃剂产品中，氯化石蜡-52产量最大，氯化石蜡-42其次，氯化石蜡-70最少。氯化石蜡-70是一种性能良好的阻燃剂，有较大的抗压强度、较好的阻燃功能， 还有润滑、防滑特点及增韧、增黏、抗辐射和抗氧化的作用。 2.1.3 二烷基四卤代邻苯二甲酸盐(酯) Drost等提到一种采用含碳原子数不同的有机醇和四取代邻苯二甲酸酐或四取代邻苯二甲酸合成的阻燃型增塑剂[二烷基四取代邻苯二甲酸盐(酯)]。它不但具有良好的增 塑作用，同时具有优良的抑烟性