七,硅系阻燃剂的特点
A的分子结构以甲基为主硅氧烷, B以甲基和苯基为主, c是 PC和 si的特殊共聚物
硅系阻燃剂
概念:含有硅元素,可应用于阻燃的材料。
阻燃机理:阻燃剂在材料表面形成炭保护层,并生 成游离基捕获活性中间体,从而达到阻 燃效果。
优点:是一种成炭型抑烟剂,与其他阻燃剂相比, 其表现出优异的阻燃性、加工性能、力学性 能及环境友好性。
分类:
硅系 阻燃剂
无机硅阻燃剂: 硅酸盐(如蒙脱土) 硅胶 滑石粉等
有机硅阻燃剂: 主要是聚硅氧烷,包 括硅油、硅树脂、硅 橡胶以及多种硅氧烷 共聚物等
硅系阻燃剂改善材料阻燃性的方法:
目前实用化的含硅化合物阻燃技术
无机硅
有机硅添加硅树脂 粉末
加入高分子 量硅油与有 机金属 化合物
(4)
硅橡胶与 金属化合物 并用
(5)
硅胶与碳酸 钾并用
(6)
接枝反应,在 聚合物链上引 入硅原子或 硅基团
目前应用最为广泛的含硅阻燃剂是聚硅氧烷阻燃硅树脂体系:
G.Camino等基于对其在空气中的TG-FTIR以及TG-MS等的 测试结果提出了有机硅在空气中提高炭层热稳定性的机理如下 图所示:
实例:
PU弹性体中加入5%粉末状的环氧和甲基丙稀酸酯功能化 的硅氧烷,可以很明显的提高PU的阻燃性能。羟基封端的 聚二甲基硅氧烷(PDMS)可以直接用在环氧树脂的分子结 构中,固化环氧。(图1.5)
环氧结构中引入硅氧烷,同样可以提高环氧的阻燃性 。 (图1.6)
其中,R基为各种惰性或反应性有机取代基,如芳基、异氰酸醋基、 硅氧烷基、硅醇基、氯硅烷基、丙烯酸醋基等; X为活性基团,因此可与其它聚合物进行接枝、共聚或共混,在分
子水平上对聚合物进行增强,进而提高聚合物的热稳定性和阻燃 性。
不同结构的硅氧烷对PC阻燃性的影响: