无机非金属材料 阻燃剂有哪几种

2025-01-2410:47:26生活经验0

在浩瀚的高分子材料世界中,填料以其庞大的用量独占鳌头。无论是塑料(热塑性与热固性皆含其中)、橡胶还是涂料,几乎无一例外地都运用了大量的填料。这些填料的种类繁多,从金属粉末到植物性粉末如木粉、淀粉等都被广泛使用,但最为常见的还是矿物性填料。

填料的加入不仅有助于降低成本,还能显著改善制品的力学性能、加工性能及其他性能。特别是在电缆制造中,矿物性填料占据主导地位,其中碳酸钙的用量尤为突出,几乎成为了聚氯乙烯电缆料中不可或缺的成分。

随着人们对安全意识的提升,电缆阻燃的要求也日益严格。尽管碳酸钙不具阻燃性能,但科研人员仍在不断探索具有阻燃效果的填料。

其中,氢氧化铝作为一种光、电缆料中常用的填料型阻燃剂,其作用机制颇为独特。当电缆发生燃烧时,氢氧化铝在200-300℃的温度范围内分解并发生脱水反应。这一过程不仅吸收了高分子材料表面的大量热量,降低了燃烧表面的温度,而且产生的水蒸气能够稀释可燃气体和氧气的浓度。

再说到氢氧化镁,它是仅次于氢氧化铝的常用阻燃填料。虽然二者的阻燃原理有共通之处,但氢氧化镁的分解温度更高,为340-490℃,且能促进高分子材料表面炭化,隔绝氧气。在相同添加量下,氢氧化镁的阻燃效果更胜一筹。

除了氢氧化铝和氢氧化镁,还有水镁石、水菱镁矿等镁系无机阻燃剂也备受关注。这些矿物因其高含量的氢氧化镁及其他成分,经过特定处理后均可作为阻燃剂使用。

含硅无机填料型阻燃剂也是研究的热点。蒙脱土作为一种硅酸盐天然矿物质粘土,其独特的层状结构和可交换的阳离子使其在高分子材料中具有优异的阻燃和成炭性能。而硅藻土则是一种由硅藻单细胞死亡后的硅酸盐遗骸形成的硅质岩石,经过一系列处理后也可作为阻燃剂使用。

通过巧妙地运用这些阻燃填料,不仅能为高分子材料增添更多功能性,还能在保障安全的同时实现成本的优化。