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阻燃劑

阻燃劑

  統計數字表明,大量家庭火災是由紡織品著火引發的,而香煙是最常見的引火源。在英國,所有的家用裝飾材料即使對于小的引火源也要求是阻燃的,但是,火災仍然是在公共建筑物中或火車和飛機上造成重大人身傷亡的原因。用于公眾生命安全的阻燃標準通常由政府部門加以規定或受政府左右,諸如英國內政部和民航管理局。國際海事協會負責航海安全。這些標準的目標在于降低引燃性、減緩燃燒速度并且減少由于燃燒而產生的熱量和煙霧,使人們有足夠的時間到達安全地帶。關于阻燃及其測試方法的文獻有很多。

  許多涂層或層壓產品對阻燃性都有要求,,與織物的簡單整理相比聚合物涂層可能含有更多的阻燃化學試劑。當然織物會因此而變得更重、更厚、彈性更差,但是這些變化有時并不那么重要或在某種程度上可以忍受。如家具裝飾布、床墊套和卷簾都是需要阻燃涂層的紡織品。大部分用于諸如旅館或辦公室等公共建筑物的紡織品通常對阻燃性的要求很高。有些醫用紡織品需要具有阻燃性,因為這些紡織品可能與激光接觸或在氧濃度很高的環境中使用。阻燃性對任何用于運輸的涂層織物都是非常重要的,因為在汽車中、飛機上或海上逃生的手段非常少。通常在公共聚集的地方和交通工具上,有限的空間內聚集大量要求最高。許多種塑料燃燒時會釋放出濃煙和大量的熱氣,在許多情況下,它們比真正的火焰危害性更大。因此在涂層配方中加入化學試劑是對這種情況必須予以考慮。

  涂層和層壓加工最常用的織物是尼龍、聚酯和棉織物,,這些織物沒有阻燃性,如果未經阻燃處理通常會被引燃并燃燒。有一些本身具有阻燃性的滌綸和各類具有阻燃性能的特殊織物,但是這些產品價格昂貴,一般不用于家用裝飾方面。然而某些特殊纖維在交通工具的座椅和特殊的防護服方面可用做火焰阻斷劑,這些纖維有Panox (LUCF,Lantor Uiversal Carbon Firbres),Nomex(DuPont),Inidex(Acordis)等。有些用于織物涂層的樹脂阻燃性能相對較差,例如丙烯酸樹脂、聚氨酯、天然橡膠以及丁苯橡膠。某些樹脂則具有良好的阻燃性,例如PVC、PVDC和丙烯酸樹脂的混合物以及聚氯丙烯(Neoprene,DuPont)。在這些樹脂中添加阻燃化學試劑通常可以提高阻燃劑性,特別對于PVC或PVDC這類含氯的物質可以產生“協同效應”。含氟聚合物,PTFE和Viton,自生的性質決定了它們的阻燃性非常好。在研究工作中,有時測定按配方制作的涂層的阻燃性能是很有益的,通過測定LOI,可得到量化結果。LOI是恰好可以維持像蠟燭一樣燃燒的火焰的氧氣濃度。

  涂層或層壓織物至少由兩種不同類型的聚合物組成,組合體的阻燃性能不能用其中某一聚合物組分的阻燃性加以預測。涂層或層壓織物通常具有它們各自的性能,必須通過測試予以檢測。當織物和塑料結合在一起的時候,它們的阻燃性能都會發生改變,這種變化取決于滲透量和其他變量,包括樹脂黏度和涂敷量。織物自身在火焰中可能會收縮或產生熔滴,這樣一來就不會被引燃。然而涂層后可能會保持原有長度,這樣一來就會被引燃。另一個例子是,對于同種材料僅加工批次不同,染色或擴幅整理方式略有不同,可能不會如預期的那樣回縮,這樣一來就會被引燃,表現出迵異的阻燃性。一位研究者指出,在某些方面織物和聚合物界面是一種完全不同于二者的材料。如果使用了黏合劑,那么這層就屬于第三種不同的化學類型,表現出不同的阻燃性,是另外兩種組分的性能產生更深刻的變化。在最后的這種情況中,不同的物質間將會有兩個界面層。這些因素給以后的阻燃測試增加了復雜性,只有研究人員和質量藝、樹脂涂敷量、滲透性和其他諸多因素,還有這些變量的交互因素。目前對涂有含磷阻燃化合物的棉織物的涂層參數對阻燃性能的影響已進行了研究。

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