PVC(聚氯乙烯)燃燒除釋放有毒的氯化氫氣體(ti) 外,還會(hui) 產(chan) 生大量的濃煙,這是導致火災等情況發生時人員窒息的主要原因,如何降低PVC塑料燃燒時的煙霧量成為(wei) 大家關(guan) 注的熱點和難點。
超細氫氧化鎂是由天然水鎂石礦經粉碎並進行表麵改性製備的無機阻燃劑,由於(yu) 其阻燃作用主要發生在固體(ti) 降解區外層,對固體(ti) 降解區和預燃區的作用很小,這就使得可燃物質的燃燒不受影響,故產(chan) 生的煙霧也相對較少。與(yu) 此同時,氫氧化鎂外層燃燒所釋放的煙霧也會(hui) 被分解時產(chan) 生的水蒸氣稀釋或吸收,故而起到較好的消煙作用。
為(wei) 研究氫氧化鎂在PVC塑料中的抑煙效果,江西廣源化工有限責任公司優(you) 選高純度水鎂石原礦(MgO含量≥60%)開發了超細氫氧化鎂GY-3000(D50≤3.2μm),產(chan) 品經第三方檢測符合ROHS指令,將其應用到PVC中取得了良好的抑煙效果。

實驗過程:
按下表配方稱取原料充分攪拌均勻後,在雙輥開煉機上混煉成膜,厚度控製在4-6mm,按要求做好相關(guan) 樣品測試氧指數、煙密度、熱分析。氧指數測試:采用揚州昌哲試驗機械有限公司JF-3氧指數測定儀(yi) 按照GB/T2406.2-2009標準進行測試;煙密度測試:采用上海埃提森儀(yi) 器科技有限公司ATS-JCY-03型建材煙密度測試儀(yi) 按照GB/T8627-2007標準進行測試;熱分析測試:采用梅特勒-托利多集團TGA/DSC 3+ 熱重分析儀(yi) 按30-800℃,N2氛圍,每分鍾10℃方法進行測試。

實驗結果:
1、氧指數結果

從(cong) 上表結果可以看出,1)當三氧化二銻的量不變時,體(ti) 係中增加4份氫氧化鎂,氧指數增加,由此可見,添加少量的氫氧化鎂能在一定程度上提高PVC複合材料的阻燃性能。
2)當三氧化二銻的量從(cong) 3份減少到2份時,4份或8份氫氧化鎂替代1份的三氧化二銻,氧指數均比未使用氫氧化鎂的體(ti) 係有所增加,阻燃效果變好,氫氧化鎂添加量越大,阻燃效果越好。由此可見,本公司的氫氧化鎂產(chan) 品在部分替代三氧化二銻具有較好的效果。
2、煙密度結果

煙密度是指材料在規定的試驗條件下發煙量的量度,它是用透過煙的光強度衰減量來描述的。煙密度越大的材料,對火災時疏散人員和滅火越不利。從(cong) 上表的結果可以看出,當配方體(ti) 係中加入氫氧化鎂時,最大煙密度和煙密度等級都是下降的。說明,氫氧化鎂具有較為(wei) 明顯的抑煙作用。同時,添加不同比例的氫氧化鎂後,樣品的抑煙效果基本保持穩定,變化不大,由此可見,氫氧化鎂的抑煙效果存在一定的飽和性。
3、熱分析結果
注:比較熱失重為(wei) 1%、5%、10%、50%對應的溫度,Tm為(wei) 最大分解溫度。R600和R800代表600℃和800℃時的質量殘餘(yu) 量。
從(cong) 熱分析的結果可以看出:
1、初始降解溫度(T1%和T5%):加入氫氧化鎂後,初始降解溫度有所下降,尤其是降低體(ti) 係中三氧化二銻含量後,下降幅度明顯,當氫氧化鎂量繼續增加時,初始降解溫度有所上升。
2、主降解區域10%和50%的溫度:通過T10和T50數據發現,添加氫氧化鎂後,主降解區域溫度不會(hui) 有明顯變化,而且T50溫度還有上升,說明氫氧化鎂分解產(chan) 生的氧化鎂覆蓋在材料表麵,減緩了材料的降解,發揮了熱穩定性的作用。
3、從(cong) 殘炭率來看,對比R600和R800的溫度,添加氫氧化鎂後,殘餘(yu) 量提高,說明氫氧化鎂沒有分解,保持了其效果。
由此可見,PVC材料中添加氫氧化鎂部分替代三氧化二銻,在阻燃效果達到要求的前提下,可大幅降低其煙密度,同時保持其熱穩定性。
來源:江西廣源集團
責任編輯:路遙
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