六種阻燃高分子材料的分析、選擇、改性

六種阻燃高分子材料的分析、選擇、改性

項目26項目26的六組任務(wù)第一組：請為氧指數(shù)＜15塑料制品的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料；第二組：請為17＜氧指數(shù)＜19塑料制品的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料；第三組：請為18.5＜氧指數(shù)＜24塑料制品的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料；第四組：請為24.5＜氧指數(shù)＜30塑料制品的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料；第五組：請為29＜氧指數(shù)＜36塑料制品的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料；第六組：請為40＜氧指數(shù)＜95塑料制品的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料。教學(xué)目的通過對項目26

所涉及到六種阻燃高分子材料的分析、選擇、改性的整個實施過程，使學(xué)生進一步了解并掌握完成一個完整項目的每個細節(jié)，初步形成實施每個細節(jié)過程的能力，最終達到根據(jù)產(chǎn)品需要對高分子材料進行合理分析、合理選擇、合理改性的總能力；進而結(jié)合學(xué)生所選擇出來的材料從理論上歸納、總結(jié)與高分子物理的研究對象直接相關(guān)的結(jié)構(gòu)與性能的關(guān)系；同時在完成項目過程中對課程整體方案所規(guī)定的拓展能力進行初步的鍛煉。能力（技能）目標能根據(jù)阻燃高分子的不同用途要求，合理的選擇高分子材料；并能合理的分析所選擇材料的結(jié)構(gòu)、性能；如果不能直接選擇到合適材料時，能提出合理的改進意見與方案。知識目標被選用的高分子材料的主要結(jié)構(gòu)特征、主要性能及應(yīng)用范圍。其中第26個項目重點學(xué)習(xí)高分子阻燃性能的知識。素質(zhì)目標初步建立良好的學(xué)習(xí)方法；資料收集的方法；處理問題的方法；團隊合作的意識；用戶至上的意識；安全環(huán)保意識；表述與合理辯解能力。參考資料潘文群,高分子材料分析與測試.化學(xué)工業(yè)出版社2005；戚亞光,高分子材料改性.化學(xué)工業(yè)出版社,2005；聶垣凱,橡膠材料與配方,化學(xué)工業(yè)出版社,2004；王文廣,塑料材料的選用.化學(xué)工業(yè)出版社,2002；高俊剛,高分子材料.化學(xué)工業(yè)出版社,2002；桑永,塑料材料與配方.化學(xué)工業(yè)出版社,2001阻燃類塑料的選用隨著人類社會的不斷發(fā)展，人們對自身的安全越來越加以關(guān)注，對與人類有關(guān)的各類材料的阻燃性要求越來越高。如護層電纜、裝飾材料、建筑材料、日用品、兒童玩具、電器殼體、絕緣材料等制品都需要由阻燃性好的塑料材料制造。同金屬、玻璃、陶瓷、水泥等材料相比，塑料材料同木材一樣，都屬于可燃材料，它們兩者都是有機高分子材料。因此，塑料的易燃性越來越引起人們的警惕。雖然有些塑料品種的可燃性比較低，氧指數(shù)大于30，但這并不是說在有火種相助時就不燃燒，而只是有火即燃燒，離火即滅罷了。因此，在要求使用絕對不燃燒材料時，塑料材料就難以滿足需要了。與不燃材料相比，塑料只能用于低阻燃要求的場合。在具體選擇阻燃塑料時，一般應(yīng)注意如下三點：①選用氧指數(shù)大于30的塑料。塑料的阻燃性大小可用氧指數(shù)（OI）來表示，氧指數(shù)越大，說明其阻燃性越好。一般認為OI＞22屬易燃性塑料；OI＝22～27屬自熄性塑料；OI＞27屬難燃塑料。我們常見到塑料品種的氧指數(shù)如下表26-1所示。從表26-1中看出，氧指數(shù)大于30的難燃塑料品種有：PF、MPPO、PA66、MF、PI、PEEK、PPS、HPVC、PBI、PVDC、F4、F3、F46、LCP及聚苯酯等。在要求阻燃性不很高時，這些塑料材料可以直接使用，它們都具有相當?shù)淖枞夹阅堋＂趯σ兹紵愃芰线M行阻燃改性時。從表26-1中得知，大多數(shù)塑料的氧發(fā)指數(shù)OI都小于30。而一般阻燃場合都要求塑料的OI值要達到30左右。因此，大多數(shù)塑料都需要進行阻燃改性。塑料的阻燃改性方法是在樹脂中加入阻燃材料，常用的阻燃材料有無機類和有機類兩種。無機類阻燃材料有金屬的氧化物如Sb2O3

等、金屬氫氧化物Al(OH)3

和Mg(OH)2

等、無機磷及磷化物、硼化物如水合硼酸鋅等；有機阻燃材料有有機溴化物、氮化物及有機硅等。下面介紹具體的阻燃配方實例。例一：PVC阻燃配方：PVCl00，Al(OH)350，增塑劑45，CPE5，穩(wěn)定劑5，Sb2O310。此配方的氧指數(shù)為36。例二：PP100，Mg(OH)210，Al(OH)320～50，紅磷5。此配方的OI＝30例三：無鹵阻燃配方：LDPE100，紅磷9，Al(OH)380。此配方的OI＝30例四：ABS阻燃配方：ABS72%，Sb2O34%，TBBPA24%。此配方的OI＝33.6例五：POM阻燃配方：POM100，三聚氰胺20，MPP/APP30，吸醛劑(雙氰胺)適量。此配方的OI＝50③盡可能選用無煙類塑料。塑料在燃燒時大都放出煙霧，這些煙霧一般都含有較大的毒性，這往往是導(dǎo)致火災(zāi)中人類傷亡的主要元兇。為此，在塑料的阻燃性同時，還要進行抑煙。不同聚合物的發(fā)煙性大小不同，并可用最大煙密度來表示，常見聚合物的發(fā)煙性如表26-2所示。對于抑煙材料而言，一般要求塑料的最大煙密度要低于300。因此，最大煙密度小于300的POM、PA6、PMMA、LDPE、HDPE、PP、PTFE、PVDC等塑料可直接作為無煙材料而使用。而PET、PC、PS、M3S及PVC等最大煙密度大于300的發(fā)煙量大的樹脂都需要進行消煙處理后才可使用。塑料的抑煙改性方法為在樹脂中加入金屬氧化物類抑煙劑，常用的單一金屬氧化物消煙劑有：Fe2O3、MoO3、CuO

及BiO

等，其中MoO3因消煙好而最常用。常用的復(fù)合金屬氧化物消煙劑有：MgO/ZnO、MoO3/CuO、MoO3/Sb2O3及MoO3/ZnO等，其中以MgO/ZnO

復(fù)合效果最好。下面舉一個PVC消煙參考配方:PVCl00份，穩(wěn)定劑2份，DOP20份，CaCO326份，環(huán)氧大豆油3份，Sb2O3+MoO36份。此配方的最大煙密度下降25%，氧指數(shù)為41.5。項目26的總結(jié)部分圖片：阻燃PBT阻燃EP阻燃PA阻燃PA/ABS阻燃ABS阻燃PC阻燃PP項目26的總結(jié)部分阻燃TPU阻燃三聚氰胺阻燃PETG阻燃仿皮革阻燃布項目26的總結(jié)部分耐火碳纖維F4項目26的總結(jié)部分阻燃PVC項目26引深部分內(nèi)容列舉一下你聽到的最清楚的火災(zāi)的引起原因？

項目27布置第一組：請為熱導(dǎo)率＜0.15w/(m?k)制品的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料；第二組：請為0.15w/(m?k)＜熱導(dǎo)率＜0.18w/(m?k)制品的生產(chǎn)選擇合適的高分子材料；第三組：請為0.18w/(m?k)＜熱導(dǎo)率＜0.2w/(m?k)制品的生產(chǎn)選擇合適