阻燃PC讲述阻燃PC的高效阻燃系统

目前高聚物中使用的常规阻燃剂，阻燃效率低，用量大，从而恶化了高聚物基材原有的优异性能，增加高聚物燃烧或热解时生成的烟量及有毒气体量，增加材料的价格，并造成阻燃高聚物加工及回收方面的困难。因此，阻燃PC供应商寻求高效的阻燃系统，是阻燃领域内人们长期的奋斗目标。据专家们预测，具有下述特征之一的阻燃系统，有可能成为具有发展前景的未来的高效阻燃剂，这些特征是：(1)能抑制凝聚相的氧化反应；(2)具有催化阻燃作用；(3)能发挥高效的气相阻燃作用；(4)能形成有效的含炭层或含其他阻燃元素的防护层。现介绍4类高效阻燃系统。 1、催化阻燃系统 催化阻燃系统是指那些在一定条件下能脱水生成强酸的化合物，它们可促进高聚物成炭，但这种作用模式对烃类高聚物效果不佳。不过，如果聚烯烃能在催化剂作用下氧化脱氢而形成水和炭，则不仅燃烧热可大大降低，材料的阻燃性也大为改善，而且燃烧产物只是无毒的水蒸气。例如，在聚丙烯中加入质量分数为1.5%的铬，可使聚丙烯的氧指数提高至27，其机理可能涉及聚丙烯的催化脱氢和成炭。另外，在聚丙烯中加入1%的乙酰丙酮锌和乙酰丙酮钴，可使材料具有自熄性(见表1)。这类添加剂可能是催化助氧化剂，它们能提高聚合物的成炭率。 2、芳香族磺酸盐(酯) 一系列无机的和有机的芳香族磺酸盐(酯)被发现是聚碳酸酯(PC)的极有效的阻燃剂，所需用量极低(催化剂量)(见表2)。例如，当PC中含有约0.1%的245-三氯苯磺酸钠(钾)时，PC的氧指数可达25～35，阻燃级别可达UL94V-0级。这类阻燃剂已在工业上获得应用。芳香族磺酸盐(酯)的高阻燃效能来自它能催化加速PC的热降解，并在材料的燃烧表面形成炭层。表2所列其他的PC阻燃剂的阻燃机理与芳香族磺酸盐类似。

绝缘材料分类和性能

绝缘材料种类很多，可分气体、液体、固体三大类。常用的气体绝缘材料有空气、氮气、六氟化硫绝缘PC薄膜等。液体绝缘材料主要有矿物绝缘油、合成绝缘油(硅油、十二烷基苯、聚异丁烯、异丙基联苯、二芳基乙烷等)两类。固体绝缘材料可分有机、无机两类。有机固体绝缘材料包括绝缘漆、绝缘胶、绝缘纸、绝缘纤维制品、塑料、橡胶、漆布漆管及绝缘浸渍纤维制品、电工用薄膜、复合制品和粘带、电工用层压制品等。无机固体绝缘材料主要有云母、玻璃、陶瓷及其制品。相比之下，固体绝缘材料品种多样，也为重要。 不同的电工设备对绝缘材料性能的要求各有侧重。高压电工装置如高压电机、高压电缆等用的绝缘材料要求有高的击穿强度和低的介质损耗。低压电器则以机械强度、断裂伸长率、耐热等级等作为主要要求。 绝缘材料的宏观性能如电性能、热性能、力学性能、耐化学药品、耐气候变化、耐腐蚀等性能与它的化学组成、分子结构等有密切关系。无机固体绝缘材料主要是由硅、硼及多种金属氧化物组成,以离子型结构为主,主要特点为耐热性高，工作温度一般大于180℃,稳定性好，耐大气老化性、耐化学药品性及长期在电场作用下的老化性能好;但脆性高，耐冲击强度低，耐压高而抗张强度低;工艺性差。有机材料一般为聚合物，平均分子量在104～106之间，其耐热性通常低于无机材料。含有芳环、杂环和硅、钛、氟等元素的材料其耐热性则高于一般线链形高分子材料。 影响绝缘材料介电性能的重要因素是分子极性的强弱和极性组分的含量。极性材料的介电常数、介质损耗均高于非极性材料，并且容易吸附杂质离子增加电导而降低其介电性能。故在绝缘材料制造过程中要注意清洁，防止污染。电容器用电介质要求有高的介电常数以提高其比特性。