阻燃材料与技术

阻燃材料与技术》内容要点
总结人:姜程程( 总结不完善的地方自己总结)
第一章绪论
1、基本概念
阻燃技术:采用合适的化学物质(阻燃剂、改性剂)或合成技术(引入阻燃结构单元)从本质上改善聚合物材料的热物理和化学性质而使其成为火灾惰性材料,或者为材料本身提供外在隔热隔氧保护层而使其免于发生燃烧的一系列科学方法于手段。
耐火极限:对任一建筑构件,按照时间—温度标准曲线进行耐火试验,从受火作用时起,到构件失去稳定性或完整性或绝热性时止,这段抵抗火的作用时间,称为耐火极限,通常用小时(h)来表示。
www.auau66.Com
阻燃材料:阻燃材料是一种保护材料,它是能够阻止燃烧而自己并不容易燃烧的材料,也简称为阻燃剂,在需防火墙体等各种材料表面上如果涂上阻燃剂,它能保证在起火的时候不被烧着,也不会使得燃烧范围加剧、扩大。
2、钢结构不耐火的原因是什么?
答案:,钢的内部晶体组织对温度非常敏感,温度升高或者降低都会使钢材性能发生变化,钢结构通常在450℃~650℃时就会失去承载能力,发生很大的形变,导致钢柱、钢梁弯曲,结果因变形过大而不能继续使用。钢材虽然是不燃材料,但在火灾高温作用下,其力学性能如屈服强度、弹性模量等却会随温度升高而降低,在550℃左右时,降低幅度更为明显,一般在15分钟左右就会丧失承重能力而垮塌。
第二章高聚物的热降解及燃烧
1、基本概念:
高聚物:指由许多相同的、简单的结构单元通过共价键重复连接而成的高分子量(通常可达104~106)化合物。甜菜斑蝇
2、高聚物随温度变化有3种物理状态。
离线浏览
答案:(1)玻璃态:由于温度较低,分子链处于被冻结的状态,大分子链不能从一种物象转变到另一种物象,所以较硬、较脆、形变小。
(2)高弹态:随着温度升高,分子运动能量增加,在某一较窄的温度范围内高聚物由玻璃态物质变为橡胶状的高弹态物质,这个温度称为玻璃化转变温度。在
高弹态,高聚物主链虽不能移动,但通过主链的单键内旋转可使链段构象不断改变,且可以使链段发生滑移。
(3)黏流态:温度再进一步升高,分子间也可相对滑动,即变成黏流态。
3、高聚物裂解最后生成的产物有:可燃性气体、不燃性气体或低燃值气体、液体、固体、烟。
4、半数致死量(LD50):指的是实验动物达到一半死亡时的有毒有害物质量。
半数致死毒物的浓度(LC50):指的是实验动物达到一半死亡时的浓度值。5、火灾烟气的主要危害有哪些?
答案:烟的直接危害有两种:一是降低可见度,而是可造成呼吸困难。烟妨碍消防人员进入火灾地点抢救,更使得火灾现场的人员难于疏散和逃离火场。在很多实例中,当温度还没有达到人体不能承受的水平时,烟的浓度已经产生严重的危害,给逃生人员造成恐惧,因此失去了逃生时间,同时演的刺激性和有毒性使得人丧失知觉,不能逃离现场。
6、高分子聚合物燃烧过程是什么?学习卡
答案:高聚物热裂解产物的燃烧是按自由基链式反应进行的  1.链的引发2.链的增长3.链的支化4.链的终止
第三章高聚物阻燃机理及作用模式
1、基本概念:
气相阻燃机理:指在气相中抑制(中断或延缓)在反应中起增长作用自由基而发挥的阻燃作用。
凝聚相阻燃机理:是指在固相或液相中阻止高聚物的热分解和释放出可燃气体而
发挥阻燃作用。
中断热交换阻燃:将聚合物产生的热量带走而不反馈到聚合物上,使聚合物不再不断分解。
协效阻燃机理:指由两种(其中一种为阻燃剂,另外一种为协效剂)或两种以上组分组成的阻燃体系。
极限氧指数(LOI):是指聚合物在氧和氮混合气体中当刚能支撑其燃烧时氧的体积分数浓度。是表征材料燃烧行为的指数。
2、物质燃烧需要三个条件是:必须有可燃物;必须与助燃性气体接;温度达到可燃物的着火点。
3、高聚物阻燃作用是什么?
答案:(1) 吸热效应。通过分解吸热或热分解产生不燃性挥发物的汽化热,使高聚物材料的温度上升发生困难。
(2) 捕捉自由基。捕捉燃烧反应的活性中间体HO·、H·、·O·、HOO·等,抑制自由基连锁反应。
(3)覆盖效应。在较高温度下生成稳定的覆盖层,或分解生成泡沫状物质,覆盖于高聚物材料的表面,隔绝热、氧传递。
(4)稀释效应。受热分解时能够产生大量的不燃性气体,将可燃性气体和氧气稀释而达到不可燃。
(5)协同效应。单独使用并无阻燃效果或阻燃效果不大,多种材料并用就可起到增强阻燃的效果。
(6)抑烟作用。抑制可燃性气体产生。
4、气相阻燃机理的化学作用和物理作用是什么?
答案:气相阻燃机理的化学作用:减少和终止燃烧链反应实现阻燃。
气相阻燃机理的物理作用:(1)密度大的蒸气能较长时间停留在燃烧区,可稀释可燃性气体,且覆盖在高聚物表面可隔热、隔氧(“毯子”效应)。(2)阻燃剂的物理反应如为吸热反应,可有效地降低高聚物的温度和分解速度。(3)阻燃剂材料受热或燃烧时生成细微粒子,它们能促进自由基相互结合已终止链式燃烧反应。(4)生成的炭层可将高聚物封闭,阻止可燃性气体从聚合物内逸出和进入火焰区。(5)阻燃剂发生脱水或炭化,释放出的水蒸发时吸热可降低燃烧温度,同时
非燃水蒸可以对可燃气体进行稀释。(6)在一些阻燃高聚物的系统中,系统能吸收高聚物裂解生成的可燃气体燃烧时所放出的能量,会引起燃烧中断。
4、卤-----锑阻燃机理是什么?
答案:在高温下三氧化二锑与卤化氢反应生成三卤化锑或卤氧化锑,而卤氧化锑又可在很高的范围内
继续分解为三卤化锑。生成的卤(氯)氧化锑又可继续分解为三卤(氯)化锑。在更高温度下,固态三氧化二锑可气化。上述反应生成的三卤化锑(SbX3)可捕获气相中的活性自由基,改变气相中的反应模式,抑制燃烧反应进行。
5、磷系阻燃剂阻燃作用:①抑制火焰;②熔流耗热;③含磷酸形成的表面屏障;
④酸催化成炭;⑤炭层的隔热、隔氧。
6、氧指数高表示材料不易燃烧,氧指数低表示材料容易燃烧。一般认为氧指数<22属于易燃材料,氧指数在22---27之间属可燃材料,氧指数>27属难燃材料。
7、塑料阻燃等级由HB,V-2,V-1向V-0逐级递增。
8、膨胀型阻燃剂的阻燃机理:
膨胀型阻燃体系主要成分可分为酸源、碳源、气源三个部分。
9、Al(OH)3阻燃机理是什么?模板支撑体系
答案:Al(OH)3分子结构中实际不含水合水,它们受热时释出的水是由于键合于金属的羟基分解生成
的,释水起始温度为200℃,释水量可达34%(分解为Al2O3),释水时吸热1170 kJ/kg。对MH,此三值分别为330℃,31%(分解为MgO),1370 kJ/kg。ATH能冷却被阻燃的基质,使其温度降至维持燃烧所必需的温度以下。这类吸热分解能产生水蒸气或其它不燃气体,它能稀释气相中的可燃物浓度,而热分解生成的残余物又可作为保护层,使下层基质免遭热破坏。
吸热机理通过冷却、稀释和隔热等三种物理作用来阻燃,其效率远不如化学阻燃高。
10、阻燃等级有GB 8624 -1997 (GB 8624-2006) 不燃A(A1、A2) 、难燃B1(B、C)、可燃B2(D、E)、易燃B3(F)
第四章阻燃剂
1、基本概念:
阻燃剂:阻燃剂是用以提高材料抗燃性,即阻止材料被引燃及抑制火焰传播的助剂。
2、阻燃剂分类:按阻燃剂与被阻燃剂的关系分为:添加型阻燃剂与反应型阻燃
剂。按阻燃剂的元素种类分为:有机阻燃剂和无机阻燃剂。
3、阻燃剂的基本要求是什么?
卷烟器
答案:①阻燃效率高,获得单位阻燃效能所需的用量少。即效能/价格比高。
②本身低毒或基本无毒(对大鼠口服的LD50> 5000mg/kg),燃烧时生成的有毒和腐蚀性气体量及烟量尽可能少,对环境友好。③与被阻燃基材的相容性好,不易迁移和渗出。被阻燃材料可回收和循环使用。④具有足够高的热稳定性,在被阻燃基材加工温度下不分解,但分解温度也不宜过高,以在250~400℃间为宜;⑤不致过多恶化被阻燃基材的加工性能和最后产品的物理–机械性能及电气性能。性能优良的阻燃剂和合理的阻燃剂配方在于能在材料阻燃性和实用性间求得和谐的统一。⑥具有可接受的光稳定性。⑦原料来源充足,制造工艺简便,价格低廉。
4、无机阻燃剂中,氢氧化铝(ATH)是主要阻燃剂,氢氧化铝(ATH)是一种白粉末,无毒,无味,不溶于水和己醇,能溶于热盐酸和碱类。
优点:燃烧时不产生有毒气体,具有阻燃和抑烟的双重功效。
缺点:必须大量添加才能达到一定的阻燃级别,而大量添加导致材料黏度上升,成型加工性、耐水性以及力学性能降低。
改性:①主要通过超细化、表面活性化并用复合化、增强纤维化,使粒子表面水蒸气分压下降,可提高ATH的耐热性能,而且可使材料力学性能、阻燃效果明显增强。②加入少量阻燃增效剂也可使ATH
填充材料的性能有明显改善。③改善ATH的颗粒形态,制成纤维状ATH即可起到较好的阻燃效果,也可以改善聚合物材料的力学性能。
4、微胶囊化红磷:指在红磷表面包覆一层或多层保护膜,此包覆层不但可以防
止RP颗粒与氧及水接触而产生的磷化氢,而且可以避免红磷由于冲击加热而引起自燃。包裹RP在聚合物燃烧时,囊材破裂,发挥RP的阻燃作用。
第五章材料防火保护基本原理
1、基本概念:

本文发布于:2024-09-23 09:31:49,感谢您对本站的认可!

本文链接:https://www.17tex.com/tex/1/307071.html

版权声明:本站内容均来自互联网,仅供演示用,请勿用于商业和其他非法用途。如果侵犯了您的权益请与我们联系,我们将在24小时内删除。

标签:阻燃   材料   燃烧
留言与评论(共有 0 条评论)
   
验证码:
Copyright ©2019-2024 Comsenz Inc.Powered by © 易纺专利技术学习网 豫ICP备2022007602号 豫公网安备41160202000603 站长QQ:729038198 关于我们 投诉建议