天然橡膠和大多數(shù)橡膠都是易燃或是可燃材料。目前主要采用添加阻燃劑或阻燃補充劑的方法及阻燃材料共混改性來提高阻燃性。測定橡膠阻燃性主要方法是依據(jù)國標 (GB/T2406-93)執(zhí)行的氧指數(shù)法。
氧指數(shù)是阻燃橡膠必測的數(shù)據(jù):氧指數(shù)在22以下屬于易燃材料,沒有阻燃性;在22~27之間為難燃材料;在27以上為阻燃性材料,離火自熄。以上表可以看出CR氯丁橡膠板具有很好的阻燃性,F(xiàn)PM氟橡膠板阻燃仲相當高。
(UL-94-1985標準)將橡膠和塑料的阻燃等級由燃燒試驗分為四個等級,阻燃級別由低及高:
1、HB: UL94標準中底的阻燃等級。要求對于3mm?13mm厚的樣品,燃燒速度小于40mm每分鐘;小于3mm 厚的樣品,燃燒速度小于70mm每分鐘;或者在100mm的標志前熄滅;
2、V-2:對樣品進行兩次10秒的燃燒測試后,火焰在60秒內熄滅??梢杂腥紵锏粝?;
3、V-1:對樣品進行兩次10秒的燃燒測試后,火焰在60秒內熄滅。不能有燃燒物掉下;
4、V-0:對樣品進行兩次10秒的燃燒測試后,火焰在30秒內熄滅。不能有燃燒物掉下。
可燃性UL94等級是使用廣泛的可燃性能標準,它用來評價橡膠試樣在被點燃后熄滅的能力。根據(jù)試樣的燃燒的速度、燃燒時間、抗滴能力及滴珠是再燃燒等,來判定橡膠的阻燃級別。測試出的UL等級應與厚度值一起報告,只報告UL等級而沒有厚度是不夠的。
阻燃劑介紹
阻燃劑種類繁多,可分為:有機阻燃劑和無機阻燃劑。具代表性的阻燃劑是氯系、溴系、磷系及氫氧化鋁、氫氧化鎂等。有機阻燃劑有三大類,其特點各異:
一是氯系阻燃劑:以含氯量較高的氯化石蠟為主,其申主要是氯蠟-52和氯蠟-40。目前氯系阻燃劑正朝著無污染、高純度、高熱穩(wěn)定性、高含氯量方向發(fā)展,其代表產品是氯蠟-70,國外已經(jīng)使用的全氯環(huán)戊癸烷和反應型氯系阻燃劑氯菌酸國內尚無工業(yè)化產品。
二是溴系阻燃劑:大多在200℃~300℃下分解,分解時通過捕捉高分子材料降解反應生成的自由基,延緩或終止燃燒的鏈反應,釋放出的HBr是一種難燃氣體,可以覆蓋在材料的表面,起到阻隔表面可燃氣體的作用。溴系阻燃劑的適用范圍廣泛,是目前上產量較大的有機阻燃劑之一,主要產品有十溴二醚、四澳雙酚A、五溴和六溴環(huán)十二烷等。
三是磷系阻燃劑:也是一種阻燃性能良好的阻燃劑,在阻燃劑非鹵化動向的驅使下,國外對此進行了大量的研究。有機磷系阻燃劑主要產品有磷酸三酚、磷酸二酯、丁系磷酸酯等。磷酸酯類的特點是具有阻燃與增塑雙重功能。含磷無機阻燃劑主要產品有阻燃劑、磷酸銨鹽、聚磷酸銨等。的阻燃效果比磷酸酯類的阻燃效果更好。其用量也在增加。含磷無機阻燃劑因其熱穩(wěn)定性好、不揮發(fā)。不產生腐蝕性氣體、效果持久、毒性低等優(yōu)點而獲得廣泛的應用。
無機阻燃劑分解溫度高,除了有阻燃效果外,還有抑制發(fā)煙和氯化氫生成的作用,目前國外工業(yè)發(fā)達國家無機阻燃劑消費量遠遠高于有機阻燃劑。主要使用的品種有氫氧化鋁、氫氧化鎂、、三氧化二梯等。氫氧化鋁是集阻燃、抑煙、填充三大功能于一身的阻燃劑,無毒、無腐蝕、穩(wěn)定性好、高溫下不產生有毒氣體,且價格低廉,來源廣泛。氫氧化鎂在340℃~490℃之間分解。熱穩(wěn)定性好,具有良好的阻燃及消煙效果,特別適宜于加工溫度較高的聚烯烴塑料。氫氧化鋁和氫氧化鎂兩者復合使用能相互補充,其阻燃性能比單獨使用效果要好。