连云港可膨胀石墨阻燃塑料燃烧测试

时间：2019-08-20

膨胀石墨（EG）是由**鳞片石墨经化学氧化法或电化学氧化法处理后得到的一种石墨层间化合物，就结构而言，EG是一种纳米级复合材料。普通H2SO4氧化制得的EG在受到200℃以上高温时，硫酸与石墨碳原子之间发生氧化还原反应,产生大量的SO2、CO2和水蒸气，使EG开始膨胀，并在1 100℃时达到*大体积，其*终体积可以达到初始时的280倍。这一特性使得EG能在火灾发生时通过体积的瞬间增大将火焰熄灭。

EG的阻燃机理属于凝固相阻燃机理，是通过延缓或中断由固态物质产生可燃性物质而阻燃的。EG受热到一定程度，就会开始膨胀，膨胀后的石墨由原来的鳞片状变成密度很低的蠕虫状，从而形成良好的绝热层。膨胀后的石墨薄片既是膨胀体系中的炭源，又是绝热层，能有效隔热，延缓和终止聚合物的分解；同时，膨胀过程中大量吸热，降低了体系温度；而且膨胀过程中，释放夹层中的酸根离子，促进脱水炭化。Jsgfjc8788192

EG作为一种无卤环保阻燃剂，其优点是：无毒，受热时不生成有毒和腐蚀性气体，产生的烟气很少；添加量小；无滴落；环境适应性强，无迁移现象；紫外线稳定性和光稳定性好；来源充足，制造工艺简单。因此，EG已广泛应用于各种阻燃防火材料中，如防火密封条、防火板、防火防静电涂料、防火包、可塑性防火堵料、阻火圈以及阻燃塑料等。本文以塑料阻燃为例，综述了EG在阻燃塑料中的研究进展。

EG的协同阻燃

膨胀炭层必须具有一定的刚性才能发挥阻燃作用，炭层越厚，结构强度越高，炭层之间越紧密，则炭层的屏蔽作用和阻燃效果就越好。但普通EG主要靠自身体积膨胀形成的膨胀绝热层来延缓或抑制聚合物的燃烧，与被阻燃聚合物之间不发生或很少发生化学作用，是典型的凝聚相阻燃机理；而且EG膨胀后形成的膨胀石墨彼此间的黏附力较弱，在聚合物基体燃烧之后，膨胀石墨无法形成坚固的膨胀炭层，在火焰压力或热量对流的作用下，表面的膨胀石墨层可能遭到破坏，形成“飞灰”，导致绝热膨胀层的丧失，进而引发未燃烧的聚合物被点燃，火焰继续传播，阻燃效率有限。此外，EG阻燃聚合物往往表现出强烈的“烛芯效应”，这也在一定程度上削弱了其阻燃能力。如普通EG含量为40%的阻燃聚丙烯（PP）的氧指数（OI）为26.7%，不能通过FV— 0级测试[9]。因此，单独使用普通EG时，阻燃效率不高。近年来，人们尝试使用协效剂来提高普通EG的阻燃性能。

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