挤塑聚苯乙烯泡沫塑料的阻燃技术现状与发展趋势
2014-04-13郭晓林
中国塑料 2014年12期
关键词:生产
郭晓林,李 娟,李 莹
(1.环境保护部环境保护对外合作中心,北京100035;2.北京化工大学材料科学与工程学院,北京100029)
0 前言
聚苯乙烯(PS)全部由碳氢元素组成,本质上极易燃烧。燃烧时火焰为橙黄色,并有浓黑烟产生,即使离开火源后仍会继续燃烧,其极限氧指数仅为18%,属于易燃材料。
泡沫塑料的燃烧性能是指泡沫塑料的易燃性、发火温度、发热量、发烟性、热分解与燃烧后生成气体的种类等,这些均与泡沫塑料的组成、发泡倍率及气泡结构有关。XPS泡沫塑料具有巨大的比表面积和蜂窝状泡孔结构,泡孔之间以PS泡孔壁相连,泡孔内外均为空气,着火后火焰在扩散层中增长极为迅速,因此XPS泡沫的燃烧比非发泡PS制品的燃烧要激烈和迅速得多,其极限氧指数仅为17%,且易产生熔滴,燃烧的熔滴也容易引燃其他材料,因此该材料在堆放以及建筑施工中容易发生火灾[1]。
1 XPS的阻燃机理及阻燃技术分析
1.1 XPS的阻燃机理
根据XPS的化学结构和燃烧特点,其阻燃需要解决自身燃烧和滴落物2方面的问题,一般采取添加阻燃剂的方式,其阻燃机理大致遵循溴系阻燃剂的阻燃机理,如式(1)~(4)所示。

溴系阻燃剂主要在气相中发挥阻燃作用。溴系阻燃剂遇火受热发生分解反应,生成自由基Br·,其又与XPS反应生成HBr,溴化氢与活性很强的HO·自由基反应,一方面使得Br·再生,一方面使得HO·自由基的浓度减少,使燃烧的连锁反应受到抑制,燃烧速度减慢,直至熄灭。同时,溴化物分解产生的HBr气体是不燃性气体,有稀释效应,其比重较大,形成一层气膜,覆盖在XPS泡沫塑料的固相表面,可隔绝空气和热,起覆盖效应[2]。……
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