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几种提高硅橡胶自粘带阻燃性的方法
2025/1/20 12:08:09

添加阻燃剂
卤系阻燃剂:
原理:卤系阻燃剂在燃烧时会释放出卤化氢(HX)气体,HX 可以捕捉燃烧反应中的自由基,从而中断燃烧的链式反应。例如,常用的十溴二苯乙烷(DBDPE),在燃烧过程中分解出溴自由基,能够有效抑制火焰的传播。
注意事项:然而,卤系阻燃剂燃烧时可能会产生有毒有害的烟雾和气体,如二噁英等。因此,在些对环境和人体健康要求较高的应用场景中,其使用受到限制。
磷系阻燃剂:
原理:磷系阻燃剂主要通过在燃烧过程中形成磷酸、偏磷酸等物质,这些物质能够在材料表面形成一层保护膜,隔氧气,从而达到阻燃的目的。例如,红磷是一种有效的磷系阻燃剂,它在燃烧时会生成磷酸酐,这种物质可以覆盖在硅橡胶表面,阻止燃烧的进一步发展。
注意事项:红磷虽然阻燃效果好,但它本身具有一定的活性,在储存和使用过程中需要注意防止其吸潮和氧化。另外,有些磷系阻燃剂可能会影响硅橡胶的物理性能,如降低其柔韧性等。
氮系阻燃剂:
原理:氮系阻燃剂受热分解时会释放出氮气等不燃性气体,这些气体可以稀释燃烧区域的氧气浓度,同时还能带走部分热量,从而起到阻燃作用。三聚氰胺(MA)及其衍生物是常见的氮系阻燃剂,它们在高温下分解产生氮气,使燃烧反应难以持续。
注意事项:单独使用氮系阻燃剂时,阻燃效果可能有限,通常需要与其他阻燃剂复配使用,以达到更好的阻燃效果。
无机阻燃剂:
原理:氢氧化铝(ATH)和氢氧化镁(MH)是典型的无机阻燃剂。它们在受热时会发生分解反应,吸收大量的热量,同时释放出水蒸气。例如,氢氧化铝在大约 200℃开始分解,反应方程式为,产生的水蒸气可以稀释可燃气体的浓度,而生成的氧化铝还可以在表面形成一层保护膜,起到隔热和隔氧气的作用。
注意事项:由于无机阻燃剂的添加量通常较大,可能会对硅橡胶自粘带的机械性能和加工性能产生较大的影响,如降低其柔韧性和粘性等。
改变硅橡胶的分子结构
引入阻燃基团:可以通过化学改性的方法,在硅橡胶分子链上引入具有阻燃功能的基团。例如,引入含磷、含氮的有机基团,使硅橡胶本身具有一定的阻燃性。这种方法能够使阻燃性能更加持久和均匀,因为阻燃基团是化学键合在分子链上的,不会像添加型阻燃剂那样出现迁移或析出的问题。不过,这种化学改性的方法通常需要复杂的合成工艺和设备,成本相对较高。
交联改性:适当提高硅橡胶的交联密度可以改善其热稳定性和阻燃性。交联后的硅橡胶分子链之间形成了更加紧密的网络结构,在燃烧时可以阻止分子链的移动和分解,从而延缓燃烧过程。例如,采用过氧化物硫化体系或辐射交联的方法来增加交联密度。但过度交联可能会导致硅橡胶变硬、变脆,失去柔韧性和自粘性,所以需要控制好交联的程度。
表面处理技术
涂覆阻燃涂层:在硅橡胶自粘带的表面涂覆一层阻燃涂料。这种涂料可以是有机的,如含有阻燃剂的树脂涂料,也可以是无机的,如陶瓷涂层。例如,涂覆一层以环氧树脂为基体,添加有阻燃剂的涂层。在燃烧时,涂层先发挥阻燃作用,阻止火焰蔓延到硅橡胶内部。不过,涂层的附着力和耐久性是需要考虑的问题,如果涂层脱落,阻燃效果就会大打折扣。
等离子体表面处理:利用等离子体技术对硅橡胶自粘带表面进行处理,引入一些具有阻燃功能的活性基团。等离子体处理可以在表面形成一层薄薄的改性层,不影响硅橡胶自粘带的内部结构和整体性能。但是,这种技术设备成本较高,处理过程相对复杂,且处理效果可能会随着时间和环境因素而逐渐减弱。

 



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