近年来PS、PVC、PU等高分子材料因为其物美价廉的特点被大量用于保温、隔音、装饰等建筑材料中,然而这些材料均易燃并且燃烧时会释放大量烟雾,在历史上就曾经造成多起重大火灾事故,例如:2009年央视北配楼火灾事件,彼时中央电视台新址附近的烟花表演结束后,北配楼外部装饰板着火,火势由外到内烧到大楼中部时开始发生爆炸,并伴随局部坍塌,火光呈黄色、青黑等化学物品燃烧状况,火焰高达6-9米,央视大火案造成1名消防队员牺牲、6名消防员和2名施工人员受伤。救灾过程耗费大量人力物力,建筑物过火过烟面积2.1万平方米,造成直接经济损失1.64亿元。
如何提高这类高分子材料的阻燃性成为迫切需要解决的问题,阻燃剂是阻燃技术在实际生活中的应用,它是一种用于改善可燃易燃材料燃烧性能的助剂,广泛应用于各类装修材料的阻燃加工中。经过阻燃剂加工后的材料,在受到外界火源攻击时,能够有效地阻止、延缓或终止火焰的传播,从而达到阻燃的作用。加入常用的阻燃剂阻剂如三氧化二锑、含氯阻燃剂等可以显著降低材料的燃烧速度,但是对烟雾的抑制效果不明显。为此,英国昕特玛有限公司旗下子公司William Blythe公司推出阻燃协效抑烟剂—Flamtard® 系列产品。
Flamtard®系列产品的物化性能如下:
Flamtard®系列产品特点:
1.高效阻燃;
2.高效抑烟;
3.适用于含卤素阻燃剂体系和磷-无机-氮阻燃剂体系;
4.精准控制粒径;
5.对聚合物的机械性能和加工性能无负面影响;
6.产品为不溶于水的白色粉末适用于各类高分子材料;
7.Flamtard H热稳定至 220 ˚C;
8.Flamtard S热稳定至 > 400 ˚C;
9.不含卤素,对人体无毒、对环境无害;
10.拥有欧盟 REACH 登记。
阻燃协效抑烟机理:
Flamtard®含有锡和锌两种无机化合物,Flamtard®在燃烧的早期分解并释放出锡,锡作为协效剂在气相和卤素自由基等基团结合,终止了形成火焰的放热反应,起到阻燃效果;锌促使分解的聚合物和填料形成碳层,起到抑制烟雾的作用。因此,Flamtard®同时起阻燃和抑烟作用。
应用实例:
在PVC中的阻燃抑烟效果:
以下是在PVC体系中Flamtard® H和三氧化二锑的测试配方及阻燃实验测试结果:
LOI:氧指数,氧指数高表示材料不易燃烧,氧指数低表示材料容易燃烧。
THR=总释放热量;
SF=烟雾指数,SF越大,释放的烟雾越多;
PRHR=峰值热释放速率,(锥形量热仪(40KW/ sq.m))
可见:单独使用Flamtard® H,阻燃效果与Sb2O3相当(它们的LOI相当);抑烟效果比Sb2O3好;当它们复配使用时,阻燃效果显著提高(LOI值由41.2%变为45%左右),抑烟效果显著(SF从133降到85,降幅达36%)。
因此,Flamtard® 系列产品与Sb2O3配合使用具有优异的阻燃和抑烟作用,可以大幅提高逃生时间和降低烟雾伤害,降低火灾带来的危害。目前,该系类产品已成功应用于室内建筑涂料、PVC装饰材料、PU汽车座椅及保温材料等领域。