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有机防火堵料的缺陷及改进措施

有机防火堵料的阻燃效果好、发烟性小、毒性较低、来源广泛、价格低廉,并且适用范围较广,可以单独使用也可与其他阻燃剂共用。但是需要指出的是,有机堵料在使用或操作过程中存在着可燃和自燃乃至爆炸的危险。此外,有机堵料还具有吸湿性、污染性、与高聚物材料的相容性差等缺陷。
有机堵料的吸湿性暴露在空气和潮气中的有机堵料很容易吸收水分和氧气,发生氧化反应形成磷酸、亚磷酸、次磷酸和少量的磷化氢的混合物。
所以,有机堵料暴露在空气中将发生化学反应,使有机堵料变硬,失去流动性,并且生成的这些含氧酸的吸湿性更强,时间长了以后有机堵料将变为形状的物质。因此,有机堵料接混子高聚物制品中一段时间以后,在制品表面层中的有机堵料会发生吸湿氧化反应,将使制品表面被腐蚀而失去光泽及其原有的性能,并慢慢向深层推进。
研究表明,为了使有机堵料稳定化可采用添加少兑金属物质的方法来获得令人满意的效果。在温度60℃、相对湿度90%时,添加的几种金属粉末(添加量为5%)对有机堵料氧化速度的影响。
可以看出:镍、铁、银、铋和铜大大地增加了有机堵料的氧化速度,锡和镉的加速作用较小,铬和铅对有机堵料氧化速度的影响作用很小。而铝和锌的加入则能明显降低有机堵料的氧化速度。
试验表明,金属的氢氧化物也是很好的有机堵料氧化抑制剂,能够减小有机堵料的氧化速度。
有机堵料的污染性 有机堵料长期与空气接触,在生成磷的含氧酸的同时,也会放出剧毒的磷化氢(PH3 )气体,污染环境,与所生成的含氧酸相比,形成磷化氢的量很小,磷的比例大约为1:13。尽管这样,由于磷化氢的毒性很大,这个问题也须重视。此外,有机堵料在阻燃高聚物制品中受热分解时也会产生磷化氢,因此必须加入磷化纽捕捉剂。
此外,用酞胺、磺酸、硫酸氢按、石蜡油、季戊四醇或硅油等作为磷化氢捕捉剂和红磷混合也能够减少磷化氧的生成。例如,在聚乙烯中加入有机堵料作阻燃剂时,由于混合了磷化氧捕捉剂而使挤出加工时放出的磷化氢气体量大大减少。