>>阻燃型有机胶粘剂
时间:2018-05-19
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来源:胶水网
有机胶粘剂大多数比较易燃,燃烧时还会产生烟雾和毒气,不仅带来火灾危险,而且还殃及环境,损害健康。因此,要求有机胶粘剂具有很低的可燃性、发烟性和毒害性,即火、烟、毒(FST)特性。因此必须采取改性措施,制成阻燃胶粘剂,保证使用时不对生命和财产构成威胁。目前,国内阻燃胶粘剂品种少、数量少、应用少,与国外相比差距很大,大力开发阻燃型有机胶粘剂势在必行。
1、有机胶粘剂的阻燃有机胶粘剂是以有机高分子化合物如树脂和橡胶等作为基料,它们按燃烧特性有易燃、难燃、不燃之分,通常以氧指数进行评价。所谓氧指数,即在规定条件下,试样在氧氮混合气流中,维持平稳燃烧所需的最低氧气浓度,其符号为OI或LOI(极限氧指数)。表1列出了一些高分子材料的氧指数。
一般来说,氧指数低于21为易燃材料;高于21为自熄材料;氧指数越高,阻燃性越好。而氧指数为19~21的高分子材料,如聚乙烯、ABS、环氧树脂、天然橡胶、丁苯橡胶等,则在空气中是易燃的,为使用安全就需要进行阻燃处理,所谓阻燃就是遇火不燃离火即熄,加入适当的阻燃剂便可达到阻燃目的表1一些高分子材料的氧指数名称氧指数名称氧指数聚乙烯氯磺化聚乙烯聚丙烯氯橡胶聚甲基丙烯酸甲酯天然橡胶聚苯乙烯苯橡胶硅橡胶聚乙烯醇缩醛环氧破璃钢环氧树脂酚醛破璃钢氯化聚乙烯氟树脂对于有机胶粘剂而言,不仅要求固化后的胶层(膜)阻燃,而且在施工过程中也要阻燃。水基胶粘剂在使用过程中不会燃烧。溶剂型胶粘剂绝大多数易燃,水及溶剂挥发后的胶膜都有不同程度的燃烧性,因而溶剂和胶膜基本上都需要阻燃。只有无溶剂型胶粘剂(包括液态和固体)的阻燃在施工过程和研究所所长、教授。主要从事胶粘剂、特种涂料、复合材料、粘接技术应用等方面的教学、科研与开发。先后发表论文30余篇专著4册。
最终状态是一致的。因此,应根据胶粘剂的不同类型,采取适当的阻燃方式,制得阻燃型有机胶粘剂。
2、有机胶粘剂阻燃机理和组成阻燃有机胶粘剂组成的基本要求是减少可燃成分、隔断所需氧气、降低反应温度、中断燃烧反应。
通过加入阻燃树脂(或橡胶)、阻燃固化剂、增塑剂、稀释剂、溶剂、填充剂、偶联剂等,实现上述1个以上的要求,使有机胶粘剂体系的氧指数达到30以上,致使燃烧减缓或中断,便可获得阻燃效果。阻燃性棚旨、橡胶、固化剂、增塑剂、稀释剂、填充剂、偶联剂、溶剂等实际上都是阻燃剂,他们是一类能够阻止可燃物质引燃或抑制火焰传播的助剂,包括能够使可燃性胶粘剂具有不(或难)燃性的含卤素、磷、硼、锑、铝、镁、锆等元素的有机或无机物质。阻燃剂的阻燃机理比较复杂,但主要的作用是通过物理和化学方式达到切断燃烧循环的目的。阻燃剂的加入能控制燃烧热的分散,能使可燃胶粘剂与空气隔绝,能稀释胶粘剂分解产生的可燃性气体或能中断燃烧过程的自由基链锁反应等。
21阻燃性树脂和橡胶()溴代环氧树脂溴代环氧树脂有溴代双酚A型环氧树脂和溴代酚醛型环氧树脂,国产和国外的牌号,略举几例,见表2.表2国产及国外几种溴代环氧树脂性能牌号环氧值/eq11软化点/粘度(25溴质量分/国产国外溴代环氧树脂不仅具有一般环氧树脂的优良特性,而且因为分子结构中含有阻燃能力最强的溴,具有很好的阻燃自熄性。
溴代环氧树脂的阻燃性与溴含量有关,随着溴含量增加,阻燃性提高。阻燃性还依赖于溴代环氧树脂的用量,当加入量超过10%时,便有自熄性。
氢氧化铝(ATH)无臭、无味、无毒,阻燃效果很好。常与卤化物、三氧化二锑、硼酸锌同时使用。
氢氧化镁阻燃且有抑烟作用。
硼酸锌高温时释放结晶水,吸热降温。
当与卤素阻燃剂并用时,还能生成气态的卤化锌与卤化硼,阻燃效果更好。
偏硼酸钡是一种添加型阻燃剂。
聚磷酸铵属无卤阻燃剂,减少烟雾和腐蚀气体产生。如与包覆红磷或其他阻燃剂混合使用,则有更好的阻燃效果。
包覆红磷红磷燃烧时产生更多的磷酸,阻燃效率高,无毒抑烟,但不能直接使用,需经过表面处理包覆后再用。
氧化钼兼具阻燃和抑烟的双重功能。
°C失去全部结晶水。
磷质量分数25%,阻燃、低毒、低烟,与Al(OH)兼用氧指数高达32~36.二磷酸三聚氰胺无卤阻燃剂,氧指数膨胀型阻燃剂新型无卤阻燃剂,烟少无害,极限氧指数为32.2.致癌性。
四溴丁烷熔点40~41溴质量分。29.六溴环十二烷(HBCD)熔点170~ 180溴质量分於70%无毒。
4,6―三溴苯氧基)乙烷熔点%无毒。
二溴二乙基二溴环己烷熔点>二溴新戊二醇熔点109~110溴质量分数61%. ~69°C,溴质量分~225°C,溴质量分数75%°Q溴质量分数86.9%无毒。
二溴苯酚(DBPH)熔点36~37°C,溴质量分数63.4%.)熔点四溴双酚S(TBS)熔点287~290°C,溴质量分数>56%低毒。
熔点304~ 118溴质量分数50.5%无毒。
3―二溴丙基)反丁烯二酸酯熔点63~68G溴质量分数62%有毒。
~195溴质量分数64%低毒。
(SBC)是一种高效卤素阻燃齐剂无毒。
4―二溴苯基)酯熔点110溴质量分数60%,磷质量分数3. 9%加入量13%就能达到UL94V― 0级阻燃效果。
~90K溴质量分数20%~38%与Sb23协效剂并用,阻燃效果更好。
°C,氯质量分数78.3%低毒。
质量分数38.7%,无毒。
氯质量分70%,无毒、无味,但热稳定性较差。
应当指出,卤素阻燃剂虽然最为有效,但对生态环境也最不利,需要开发和使用无卤阻燃剂或对环境安全友好的卤素阻燃剂。
2.6阻燃偶联剂2.7阻燃溶剂二氯甲烷沸点40C相对密度1.32.不易燃烧,有毒,但无致癌性。
1.489.不易燃烧,有毒,被认为是致癌物质。
1,2―二氯乙烯沸点47.5~60.3°C相对密度1.257~1.284很难燃烧。
1,1,1一三氯乙烷沸点70~80°C相对密度1.33.不燃,低毒。
密度1.44.不燃,有麻醉性。
1,1,2―三氯乙烯沸点86.7C相对密度1.465.不燃,中等毒性。
1.595.不燃烧,毒性极大。
1,1―二氯乙烷沸点57.3C相对密度1.175.遇火能燃,很快熄灭,无毒。
1.257.难燃,高毒。
3阻燃胶粘剂的品种与应用选择合适的阻燃剂与树脂、橡胶或单体配合,可以制备出性能优异的阻燃胶粘剂。并不完全要求胶粘剂的每个组分都能阻燃例如环氧树脂胶的阻燃可以采用卤素环氧树脂、阻燃固化剂、阻燃稀释剂等;也可采用普通环氧树脂与卤素环氧树脂并用、阻燃稀释剂、阻燃剂等;又可采用普遍环氧树脂,加入多种阻燃剂达到阻燃要求,下面介绍几种类型阻燃有机胶粘剂的配方与用途。)溴代环氧树脂E―1938)10)(质量份,下同)邻苯二甲酸二丁酯40三乙烯四胺19三氧化二锑8室温X24h固化,用作阻燃环氧灌封胶。
磷酸酯阻燃增塑剂缩胺105固化剂FR―2阻燃剂硅微粉(400目)3h固化。用于电视机回扫变压器的阻燃灌封。
E―51环氧树月旨酸酐苄基二甲胺660环氧稀释剂全氯戊环癸烷滑石粉用于浸渍线圈。
溴代环氧树脂(固含量80%)二甲基甲酰胺乙二醇单甲醚双氰胺2―甲基咪唑适量E―51环氧树月旨十溴二苯醚钦白粉乙块炭黑氧化铁红镉黄加氢蓖麻油触变胶气相Si2 2―苯基一4一甲基一5―羟甲基咪唑单组分阻燃环氧胶粘剂,120~化。
306不饱和聚酯树脂101阻燃剂过氧化环己酮(50%)环烷酸钴固化物的氧指数30.5.无苯氯丁阻燃胶粘剂(CN1206720A)是由氯丁橡胶、ZnO、MgO、酚醛树脂、萜烯树脂、ZT阻燃剂等组成,无苯毒,阻燃。用于建筑装修。
阻燃氰基丙烯酸酯胶粘剂(日本公开特许61―4038)含有5X10―6份SO2、IX 10―3份对苯二酚和1份三(邻苯二羟基)腈氮烯的a-氰基丙烯酸酯胶粘剂,阻燃性为UL94V―0级。
阻燃脲醛树脂胶粘剂在固含量为48%~52%的脲醛树脂中加入FRL―302型复合液体木材阻燃剂、适量协效阻燃剂而制5.用于制造阻燃胶合板,氧指数为58~65.阻燃性室温硫化硅橡胶(CN1213679A)由聚硅氧烷100份、补强填充剂10加剂0.5~80份、交联剂3 ~20份、催化剂0.01~10份、氰尿酸三尿氰胺和十溴联苯醚5 ~100份组成。阻燃性达UL94V―0.阻燃胶粘剂主要用于柔性印刷电路(FPC)板⑷、覆铜板。还用于彩电一体化回扫变压器、高压电子元件、高压电子点火线圈、高压变压器、高压电源等阻燃绝缘灌封。煤矿井下输送带接头的粘接修复,必须用阻燃胶粘剂。阻燃胶合板和防火板的粘接固定、汽车内装饰都要用阻燃胶粘剂。
4结束语尽管阻燃胶粘剂品种目前还很少,应用领域也不广泛,但却有着广阔的发展前景,因为它在防火和保障人身及财产安全方面则起重大作用,其社会效益不可低估。
文章名称:阻燃型有机胶粘剂
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