原则
近年来,人们越来越关注塑料中使用的卤素阻燃剂带来的环境和健康风险。因此,由于无卤阻燃剂具有更安全、更可持续的特性,它们越来越受欢迎。
无卤阻燃剂的工作原理是中断塑料接触火焰时发生的燃烧过程。
1.它们通过物理和化学方式干扰燃烧过程中释放的可燃气体来实现这一目标。一种常见的机制是在塑料表面形成一层保护性的碳层。
2. 无卤阻燃剂遇热发生化学反应,释放出水或其他不可燃气体。这些气体在塑料和火焰之间形成屏障,从而减缓火势蔓延。
3. 无卤阻燃剂分解后形成稳定的碳化层,称为炭层,炭层起到物理屏障的作用,防止可燃气体的进一步释放。
4. 此外,无卤阻燃剂可通过电离和捕获自由基及挥发性易燃成分来稀释可燃气体。这种反应能有效阻断燃烧链式反应,进一步降低火势强度。
聚磷酸铵是一种不含磷、氮、卤素的阻燃剂。它在塑料中具有优异的阻燃性能,且无毒环保。
塑料应用
阻燃塑料如 FR PP、FR PE、FR PA、FR PET、FR PBT 等,常用于汽车行业的汽车内饰,例如仪表板、门板、座椅部件、电气外壳、电缆桥架、耐火电气面板、开关设备、电气外壳以及输水、输气管道。
阻燃标准(UL94)
UL 94 是由美国保险商实验室 (Underwriters Laboratories, USA) 发布的塑料阻燃性标准。该标准根据塑料在不同方向和厚度下的燃烧情况,将其阻燃性分为六个等级,从最低到最高。
| UL 94 认证 | 评分的定义 |
| V-2 | 燃烧在允许垂直滴落易燃塑料的部件上持续 30 秒内停止。 |
| V-1 | 垂直部分的燃烧在 30 秒内停止,导致塑料滴落,但这些塑料不会燃烧。 |
| V-0 | 垂直部分的燃烧在 10 秒内停止,导致塑料滴落,但这些塑料不会燃烧。 |
参考配方
| 材料 | 方程式S1 | S2方程式 |
| 均聚PP(H110MA) | 77.3% | |
| 共聚PP(EP300M) | 77.3% | |
| 润滑剂(EBS) | 0.2% | 0.2% |
| 抗氧化剂(B215) | 0.3% | 0.3% |
| 防滴漏(FA500H) | 0.2% | 0.2% |
| TF-241 | 22-24% | 23-25% |
| 基于添加30%体积的TF-241的机械性能。添加30% TF-241后达到UL94 V-0(1.5mm)等级。 | ||
| 物品 | 方程式S1 | S2方程式 |
| 垂直可燃性速率 | V0(1.5mm) | UL94 V-0(1.5mm) |
| 极限氧指数(%) | 30 | 28 |
| 抗拉强度(兆帕) | 28 | 23 |
| 断裂伸长率(%) | 53 | 102 |
| 水煮沸后(70℃,48小时)的可燃性 | V0(3.2mm) | V0(3.2mm) |
| V0(1.5mm) | V0(1.5mm) | |
| 弯曲模量(MPa) | 2315 | 1981 |
| 熔点(230℃,2.16KG) | 6.5 | 3.2 |

