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    有機硅高分子材料常用的阻燃劑可分為添加型阻燃劑和反應(yīng)型阻燃劑。添加型阻燃劑與有機硅高分子材料不發(fā)生化學(xué)反應(yīng),只是以物理方式分散于基材中;反應(yīng)型阻燃劑或作為有機硅高分子材料的單體,或作為輔助試劑參與合成有機硅高分子材料的化學(xué)反應(yīng),成為有機硅高分子材料結(jié)構(gòu)的一部分。國內(nèi)外已開發(fā)了許多用于橡膠和塑料的添加型有機阻燃劑,如十溴二苯醚、三(203-二溴丙基)磷酸酯、六溴環(huán)十二烷、聚206-二溴苯醚、氯化石蠟、多磷酸酯及紅磷等。

    將這些阻燃劑添加到有機硅高分子材料中雖能起到阻燃作用;但燃燒時釋放出的有毒氣體對人體危害較大,同時降低了有機硅材料本身的特性,如使用期縮短、貯存時產(chǎn)生凝膠現(xiàn)象或橡膠難于硫化等。因此,這些阻燃劑用于有機硅高分子材料并不太理想.

    也可以通過添加反應(yīng)型阻燃劑來提高有機硅高分子材料的阻燃性。例如,在二甲基硅橡膠分子主鏈上引入對亞苯基,使其成為具有對亞苯基鏈節(jié)、熱穩(wěn)定性較高的硅橡膠,從而賦予其阻燃性。同樣,如果在硅橡膠中引入摩爾分?jǐn)?shù)為0101%～10%的乙烯基和摩爾分?jǐn)?shù)為015%～20%的苯基,也能提高硅橡膠的自熄性.
    用于提高有機硅高分子材料阻燃性的添加型阻燃劑主要有銅及銅化合物、鉑及鉑化合物、硅酸鋁等。其阻燃機理是通過上述阻燃劑的催化作用,在高溫下使側(cè)鏈有機基團(tuán)發(fā)生氧化交聯(lián)反應(yīng),形成堅硬的阻隔層,隔絕空氣而使火焰熄滅。其中銅及銅化合物阻燃劑是1956年由GE公司的Savage等人開發(fā)的,它雖然能提高大多數(shù)硅橡膠的阻燃性能,滿足一些應(yīng)用要求;但由于與硅橡膠配合使用時,會使膠料呈黑色,很難再進(jìn)行配色,所以在實際應(yīng)用中受到較大限制。
    鉑化合物作為促進(jìn)高溫氧化反應(yīng)的催化劑,對有機硅高分子材料的阻燃作用是獨一無二的。鉑化合物在有機硅高分子材料中的阻燃作用主要有兩種:一是阻止生成促進(jìn)解聚的過渡絡(luò)合物;二是裂解時,有利于通過填料或氧化物的中間體固定一部分冷凝產(chǎn)物,形成絕緣性阻隔層。但同樣具有催化作用的其它重金屬,如Ru、Rh、Ir、Pd等卻無此特性[18]。鉑化合物可以是任何一種硅氫加成反應(yīng)催化劑,如氯鉑酸的異丙醇溶液、醛化合物、醚化合物或氯鉑酸的有機硅氧烷絡(luò)合物等,用量一般為鉑的質(zhì)量分?jǐn)?shù)為3×10-6～250×10-6。特別是當(dāng)鉑化合物和各種金屬氧化物、氫氧化物、碳酸鹽、三唑類化合物、硅樹脂配合使用時,可進(jìn)一步抑制低摩爾質(zhì)量環(huán)狀聚硅氧烷的生成、增強阻隔層,提高有機硅高分子材料的阻燃性。但由于鉑化合物的用量一般很少,容易被某些微量雜質(zhì),如含N、P、S等的化合物污染而失去效應(yīng);其中含Sn、Pb、Hg、Bi、Zn等的化合物的污染性特別強。

    此外,阻燃性有機硅高分子材料還可以通過添加氫氧化鋁(ATH)、氫氧化鎂等無機阻燃劑來提高其阻燃性。這些無鹵阻燃劑具有發(fā)煙量低、毒性低、有害氣體產(chǎn)生量低,且分解溫度較高、吸熱量大,能夠從降低材料溫度、減少可燃?xì)怏w濃度等多方面起到阻燃作用。以ATH為例,它能在240～500℃的范圍內(nèi)受熱分解生成氧化鋁和水,所吸收熱量為196712kJ/kg,如此大的吸熱量是氫氧化鋁可作為阻燃劑的最主要原因。但這類阻燃劑需要一定的添加量才能起到阻燃作用。

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