1 概述
半硬質(zhì)PVC塑料地板因含有較多量的可燃性增塑劑,因而不具備自熄性。這種地板使用在船舶等交通工具時,不但應(yīng)具有自熄性,而且應(yīng)有較高的氧指數(shù)(O.I),一般要求達到42,即應(yīng)具有較高的阻燃性。筆者在考慮提高半硬質(zhì)pvc塑料地板阻燃性時,同時考慮了加工性能和成本等因素。研究中采用如下的基本配方。
2 銻氧化物的阻燃效果
五氧化二銻(Sb2O5)單獨使用于不含鹵素的聚合物時并無阻燃作用。當(dāng)用于PVC這樣的含鹵聚合物時,在燃燒時PVC分解放出HCl,所生成的SbCl3在高溫下為密度很大的氣體,覆蓋在聚合物表面起隔絕作用,并稀釋可燃氣體,也有捕捉自由基的作用。Sb2O5的加入量對PVC地板阻燃性的影響如圖1所示,以氧指數(shù)(O.I)表示其阻燃性。由圖可見,Sb2O5對PVC有較好的阻燃作用。加量超過12后效果不再明顯提高。
3 含鹵阻燃劑的阻燃效果
含鹵阻燃劑在燃燒時產(chǎn)生不燃的HX氣體,HX氣體起稀釋可燃氣體的作用,同時也有隔絕作用,使燃燒表面隔絕空氣和熱。同時HX能抑制高聚物的連鎖反應(yīng),起消除自由基的作用。
此外,含鹵阻燃劑與Sb2O5配合使用時還有協(xié)同作用,即含鹵阻燃劑在燃燒時產(chǎn)生的HX與Sb2O5反應(yīng)生成SbX3,對燃燒表面起覆蓋隔絕作用。以不同的含鹵阻燃劑與Sb2O5的配比對阻燃作用的影響進行了研究,含鹵阻燃劑采用十溴聯(lián)苯醚,試驗結(jié)果列于表1。
4 填料量對阻燃性的影響試驗結(jié)果列于表2。
填料量的增加稀釋了阻燃劑的濃度,氧指數(shù)下降。填料本身對阻燃性的改善作用不大。增加填料量后要保持氧指數(shù),必須加大阻燃劑的用量,這在經(jīng)濟上可能不合理。
5 阻燃增塑劑的效果
對兩種阻燃性增塑劑進行了試驗:(1)三異丙基磷酸酯(TDP):常熟市阻燃材料廠(2)三氯乙基磷酸酯(TCEP):上海彭浦化工廠表3為TDP對阻燃性的影響。由表3和表4可見,阻燃性增塑劑對提高阻燃性有明顯的作用。用TDP和TCEP代替DOP后氧指數(shù)提高很多。TCEP的效果比TDP好得多。若DOP全部用阻燃性增塑劑代替,則PVC混合料的加工性能較差。為保證必需的加工性能,必須加入一定數(shù)量的DOP。試驗結(jié)果列于表5。表5中三個配方的氧指數(shù)都能符合船用塑料地板的要求。就加工性能而言,配方1較好。以配方1進行的中試生產(chǎn)證明其加工性能符合生產(chǎn)要求。
6 結(jié)論
(1)Sb2O5和含鹵阻燃劑配合使用有協(xié)同作用,能提高半硬質(zhì)PVC塑料地板的阻燃性。
(2)填料本身不能有效改善塑料地板的阻燃性。
(3)阻燃性增塑劑與阻燃劑配合使用可大幅度提高阻燃性,TCEP和TDP是可供選用的阻燃性增塑劑,TCEP比TDP的阻燃效果更好。
