橡膠阻燃性的分類習(xí)慣上把它分成無機與有機兩大類。
2.2.1無機阻燃劑此類阻燃劑普通具有降溫和阻隔作用，且不可燃。由于它用量大，可烯釋可燃物的濃度。這類阻燃劑又分為氫氧化物、無機鹽及金屬氧化物，它們均為不可燃粉體。
（1）水合氫氧化物因其含有結(jié)合水，當(dāng)溫度上升到臨界點后，水就離析出來，起到吸熱、降溫和消煙等作用。主要品種有氫氧化鋁和氫氧化鎂，含水率分別為36.4%和30.9%。氫氧化鋁的優(yōu)勢不僅在于含水率高，價格也較低廉。氫氧化鎂的優(yōu)點在于比重小和具有較好的耐熱性。氫氧化鋁雖有廣闊的發(fā)展前途，但它的兩大缺點有待于克服。
（i）必須大量填充才能顯示效果。單用時應(yīng)不少于60份，超過120份才能較為理想的效果（見表4）。表4氧氫化鋁在SRB中的用量與阻燃性的關(guān)系A(chǔ)L(OH)3用量，Phr060120180240氧指數(shù)，%18.524273036由表4可見，氫氧化鋁的阻燃效果隨用量增加而遞升。當(dāng)單用時，用量達到240份后，可使原來不阻燃的丁苯橡膠接近于高阻燃的水平。但這樣高的充填量會給煉膠加工帶來困難。
（ii）大量填充導(dǎo)致膠料性能下降為克服這兩大缺點，對策是提高細度、使平均粒徑≤2μm;使之表面活化，其適用的表面改性劑是硅烷類偶聯(lián)劑及脂肪酸。由表5可見，氫氧化鋁粒子微細化對橡膠力學(xué)性能和阻燃性均有利。表5粒子微細化對AL（OH）3阻燃性的影響性能AL（OH）3細度拉伸強度Mpa扯段伸長率%硬度邵爾（A）氧指數(shù)%普通7.94508721.5超細9.14908729.0
（2）金屬氧化物這類化合物有一定的阻燃作用，但它們的價格比較昂貴。其中氧化鎂的貯存穩(wěn)定性差，大量使用是不可取的。其中最具實用價值并被廣泛應(yīng)用的品種是三氧化二銻（Sb2O3）。它在單用時效果有限，但與含鹵阻燃劑并用時明顯的協(xié)同效應(yīng)有限。但與含鹵阻燃劑分解的HCI或HBr接觸時,會產(chǎn)生成比重大沸點高的SbCL3。這種鹵化銻除有良好的覆蓋效果外，還能捕捉系統(tǒng)中的-OH自由基，抑制進一步分解。表6列示了由三氧化二銻、氧化石蠟和硼酸鋅組成的三元體系的阻燃效果和協(xié)同效應(yīng)。表6Sb2O3的單用與并用阻燃效果對比阻燃劑用量，phr陶土3030303030氧化石蠟3020Sb2O3305硼酸鋅305阻燃效果大小大較大15s自熄
（3）無機鹽無機鹽本身不可燃，大量添加可稀釋膠料中的可燃成分，有些無機鹽還具有水合結(jié)構(gòu)，如硼酸鋅、滑石粉的結(jié)構(gòu)中都含結(jié)晶水，這有助于抑制熱分解。尤其是硼酸鋅與氯化石蠟、三氧化銻組成的三元體系，阻燃效果突出。碳酸鈣雖不含結(jié)晶水，但填充量大，且是捕捉HCL的能手。
2.2.2有機阻燃劑有機阻燃劑分含鹵及含磷兩大類，它們在添加量相同的情況下，阻燃效果超堵塞無機阻燃劑。
（1）含鹵阻燃劑此類阻燃劑燃燒后釋放出鹵化氧，因鹵化氫比空氣重而下沉，起阻隔作用。具有代表性含氯阻燃劑為氯化石蠟，是大量使用的傳統(tǒng)品種，分液態(tài)和固態(tài)兩種，可根據(jù)工藝需要分別選用。含溴類阻燃劑的代表物為十溴二苯醚，因每個分子中含10個溴原子，其有效性高。但價格昂貴，多用于阻燃要求高而體積小的制品，如電視機配件。其它含溴類阻燃劑有六溴環(huán)十二烷、十溴二苯乙烷、四溴雙酚A級八溴醚等。（
2）含磷阻燃劑以磷酸脂類為主，兼具增塑功能。一般，隨結(jié)構(gòu)中烷基碳數(shù)量的增加而阻燃效果漸強，以結(jié)構(gòu)中含苯環(huán)的為最佳，如TPP、TCP為常用品種。TCP的阻燃效果優(yōu)于氯化石蠟，但增塑效果較差。常用品種見表7。另外，聚磷酰胺（APP）是含磷阻燃劑新開發(fā)的品種，特別適宜在EPDM中使用。當(dāng)添加量達到50份時，自然時間降至零。
3、阻燃橡膠的配方設(shè)計通常阻燃橡膠配方都遵循傳統(tǒng)的原則，需設(shè)置硫化、防護、加工、補強填充等常規(guī)體系，設(shè)計的重點在于膠種選擇、阻燃選用及注意可能出現(xiàn)的加工問題。
3.1膠種選用根據(jù)產(chǎn)品使用要求，可決定單用或并用，前文中已有詳述，此外不在贅敘。
3.2阻燃劑選擇及搭配3.2.1阻燃劑并用并用時應(yīng)考慮阻燃、物理性能、工藝性成本之間的協(xié)調(diào)平衡。一般情況下仍較多考慮并用，因為單用難以顧及到方方面面，況且不同阻燃劑并用后還能產(chǎn)生協(xié)同效應(yīng)，故并且有較大的實用價值。阻燃劑并且可歸納為三種情況。
（1）有機含鹵阻燃劑與無機阻燃劑并用利用前者的高效和后者的無煙、無毒起優(yōu)勢互補的作用。含鹵化合物使用最多的是氯化石蠟，而無機品種一般可以從三氧化二銻、硼酸鋅、氫氧化鋁或掏土中選用。十溴二苯醚與硼酸鋅并用也能獲得較好的效果，有資料介紹，其氧指數(shù)可高達42%。
（2）無機阻燃劑與磷酸脂并用例如由55份磷酸脂、30份氫氧化鋁和15份三氧化二銻組成的體系，燃燒自熄時間＜15g。
（3）無機阻燃劑相互并用這種做法雖不多見，但也有成功的經(jīng)驗。例如，硼酸鋅與氫氧化鋁并用，燃燒中生成多孔硬質(zhì)燒結(jié)塊，可進一步阻止橡膠熱分解，并阻隔空氣與火焰的接觸。
3.2.2阻燃劑單用這是近年來出現(xiàn)的新趨勢，所用阻燃劑為無煙無鹵型。使用最多的是AL（OH）3。據(jù)介紹，當(dāng)AL（OH）3在不含鹵生膠中填充量達到180份時，氧指數(shù)也可以達到30樣的的高水平。表7磷酸脂類阻燃劑品名簡稱說明磷酸三丁脂TBP無色無嗅液體磷酸三辛脂TOP磷酸三笨脂TPP揮發(fā)度低，阻燃效果好磷酸三甲苯脂TCP阻燃、耐油及電緣性俱佳但如此高的填充回導(dǎo)致膠料物理性能下的下降及加工困難，解決對策是粒子微細化及表面改性。含磷阻燃劑也可以單用，適用品種有TPP和APP（聚磷酸胺）。當(dāng)APP用量達到60份時，氧指數(shù)可達到APP這樣驚人的水平。
3.3阻燃性對橡膠加工性能的影響阻燃劑因成分不一，對橡膠加工性能的影響也各異。
（1）有些阻燃劑會使膠料產(chǎn)生粘輥傾向，如液體氯化石蠟就有這種缺點，在用量上應(yīng)加以控制。
（2）某些品種有延遲硫化的傾向，主要是陶土等無機鹽類。
（3）氯化石蠟和磷酸脂都兼具增塑作用，因此在設(shè)計整體配方時，應(yīng)加以考慮，避免超常增塑。
4、橡膠的燃燒試驗阻燃效果達到何種水平需通過特定測試來評定。目前在橡膠行業(yè)普遍采用的燃燒試驗方法主要有兩種：氧指數(shù)測定和燃燒試驗。前者提供氧指數(shù)（OL）；而后者這些主要用來測定橡膠的自熄性，即（1）通過試片離開火焰后繼續(xù)燃燒的時間來衡量。以上三方面的數(shù)據(jù)（氧指數(shù)、自熄時間及燃燒速度）是目前評價橡膠阻燃性的公認的依據(jù)。
來源：宏泰基阻燃材料，宏泰基阻燃劑。轉(zhuǎn)載請注明出處。
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