三聚氰胺基阻燃剂阻燃机理


1.吸热:三聚氰胺MEL及其盐的升华、挥发、蒸发及分解均为吸热过程,例如MEL的汽化热约为120kJ/mol,MEL在250~450℃分解时吸收的热量约为2 000 kJ/mol,而三聚氰胺盐受热分解生成MEL及三聚氰酸时,也会吸收大量的热量。
2 生成惰性气体:MEL及其盐热分解时,能生成MEL蒸气、水蒸气、N2、CO2、NH3等气体,可冲稀燃烧区可燃气体及氧气的浓度,同时分解残余物还具有覆盖作用。
3 促进成炭:部分三聚氰胺盐在高温下分解可形成多种交联的缩聚物,故其本身的成炭率较高,如在700℃空气氛围中,三聚氰胺磷酸盐(MP)、三聚氰胺聚磷酸盐(MPP)、焦磷酸二三聚氰胺(DMPY)的成炭率分别为30%、40%和50%。当高聚物中含有MEL及其盐时,由于它们能干扰高聚物的降解,影响高聚物的熔融行为,因而有助于高聚物成炭。一般而言,阻燃塑料的成炭率与其阻燃性(如氧指数)间存在一定的定量关系,成炭率越高,阻燃性则越好。
4 形成膨胀阻隔层:MEL及其盐是膨胀型阻燃剂(IFR)的重要组分,它们常与其他组分复配使用(形成IFR),含有IFR的塑料受强热及燃烧时,由于三源间的协同作用而形成阻碍传质、传热的阻隔层,进而发挥有效的阻燃作用。