TPU是一種介于一般橡膠與塑料之間的彈性材料,具有獨特的綜合性能:強度高、硬度高、模量高和伸長率高,并且還有很好的耐油、耐低溫、耐臭氧老化等特性,其耐磨性更是首屈一指。因此,TPU的應用領域非常廣泛,已成為國民經濟和人民生活中不可缺少的一種寶貴材料。但是,TPU燃燒時,火焰非常劇烈且伴有濃烈的黑煙,同時具有嚴重的熔滴滴淌現象,這使得TPU的阻燃研究具有相當大的難度。國外從20世紀50年代開始研究聚合物的阻燃,而對TPU的阻燃研究是從80年代初才逐漸發展起來的;國內對TPU的阻燃研究只是近些年的事。其中,膨脹型阻燃劑(IntumescentFlameRetard ant,簡稱IFR)是近些年興起的阻燃研究發展方向之一,因其優異的阻燃效果及低煙、無毒、無鹵的特性而越來越受到人們的重視

簡述阻燃原理

原理是任何燃燒在較短的時間所放出的熱量是有限的，如果能在較短的時間吸收火源所放出的一部分熱量，那么火焰溫度就會降低，輻射到燃燒表面和作用于將已經氣化的可燃分子裂解成自由基的熱量就會減少，燃燒反應就會得到一定程度的抑制。吸熱作用在高溫條件下，阻燃劑 發生了強烈的吸熱反應，吸收燃燒放出的部分熱量，降低可燃物表面的溫度，有效地抑制可燃性氣體的生成，阻止燃燒的蔓延。Al（OH）3阻燃劑的阻燃機理就是通過提高聚合物的熱容，使其在達到熱分解溫度前吸收更多的熱量，從而提高其阻燃性能。這類阻燃劑充分發揮其結合水蒸汽時大量吸熱的特性，提高其自身的阻燃能力。覆蓋作用在可燃材料中加入阻燃劑后，阻燃劑在高溫下能形成玻璃狀或穩定泡沫覆蓋層，隔絕氧氣，具有隔熱、隔氧、阻止可燃氣體向外逸出的作用，從而達到阻燃目的。如有機阻磷類阻燃劑受熱時能產生結構更趨穩定的交聯狀固體物質或碳化層。碳化層的形成一方面能阻止聚合物進一步熱解，另一方面能阻止其內部的熱分解產生物進入氣相參與燃燒過程。抑制鏈反應根據燃燒的鏈反應理論，維持燃燒所需的是自由基。阻燃劑可作用于氣相燃燒區，捕捉燃燒反應中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區的火焰密度下降，最終使燃燒反應速度下降直至終止。如含鹵阻燃劑，它的蒸發溫度和聚合物分解溫度相同或相近，當聚合物受熱分解時，阻燃劑也同時揮發出來。此時含鹵阻燃劑與熱分解產物同時處于氣相燃燒區，鹵素便能夠捕捉燃燒反應中的自由基，從而阻止火焰的傳播，使燃燒區的火焰密度下降，最終使燃燒反應速度下降直至終止。不燃氣體窒息作用阻燃劑受熱時分解出不燃氣體，將可燃物分解出來的可燃氣體的濃度沖淡到燃燒下限以下。同時也對燃燒區內的氧濃度具有稀釋的作用，阻止燃燒的繼續進行，達到阻燃的作用。

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