有機(jī)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(jī)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(jī)硅高分子材料的單體,或作為輔助試劑參與合成有機(jī)硅高分子材料的化學(xué)反應(yīng),成為有機(jī)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(jī)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(jī)硅高分子材料中雖能起到阻燃作用;但燃燒時(shí)釋放出的有毒氣體對(duì)人體危害較大,同時(shí)降低了有機(jī)硅材料本身的特性,如使用期縮短、貯存時(shí)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(jī)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(jī)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(duì)亞苯基,使其成為具有對(duì)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(jī)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(jī)理是通過上述阻燃劑的催化作用,在高溫下使側(cè)鏈有機(jī)基團(tuán)發(fā)生氧化交聯(lián)反應(yīng),形成堅(jiān)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(shí),會(huì)使膠料呈黑色,很難再進(jìn)行配色,所以在實(shí)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(duì)有機(jī)硅高分子材料的阻燃作用是獨(dú)一無二的。鉑化合物在有機(jī)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(shí),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(jī)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(shí),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(qiáng)阻隔層,提高有機(jī)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(qiáng)。

    此外,阻燃性有機(jī)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(jī)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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