从阻燃性和消烟性分析铝酸钙的性能

发布时间:2015/6/17 17:01:19 浏览次数:1465
    铝酸钙具有良好的阻燃和消烟作用,可以用作橡胶、合成树脂、涂料、油墨等的阻燃剂。
    阻燃性:铝酸钙中含28.6%的结晶水,其阻燃机理主要是它的吸热脱水作用。在燃烧过程中,由于一部分燃烧热转移到高聚物上,在热分解区,通过吸热裂解反应产生一些挥发性聚合物。这些碎片扩散到燃烧区,与氧发生放热反应。
铝酸钙高温脱水而吸收大量燃烧热,使高聚物的热分解和燃烧速率大大降低。其次,铝酸钙受热分解放出的水蒸汽稀释了可燃气体,水参与了凝聚相的反应以及热解生成的氧化铝与燃烧时塑料表面的炭化产物结合形成保护膜,切断热能和氧的入侵等。都可能是铝酸钙阻燃的主要因素,这些阻燃机理与氢氧化铝的阻燃机理多数相似。
    消烟性:根据起烟理论,聚合物燃烧时在火焰内热解生成乙炔,聚合和脱氢生成炭或烟黑。聚合时,形成的中间分子不闭环而处于聚乙炔状态或者由苯核形成稠环结构。这些变化都会导致烟黑的形成,以聚氯乙烯发烟过程为例可以得出,铝酸钙的脱水吸热可以使聚合物凝聚相的热量消散,从而减少热解而有利于交联反应,促进了炭化过程,缓减了烟灰的形成。
    铝酸钙的阻燃机理:铝酸钙的阻燃机理与氢氧化铝相似,主要是吸热脱水作用。铝酸钙热分解开始温度是250℃。热解时要吸收大量的热,使高聚物的热解炭化燃烧速率明显降低,同时,铝酸钙热解放出的水蒸气稀释了可燃体,水又参与了凝聚相得反应,热解生成的氧化铝与高聚物燃烧时的炭化产物结合形成保护膜,切断热能和氧的侵入而阻燃。

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