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氧化锑的阻燃特性实验分析

时间:2014-12-28 08:43:56    浏览次数 :550次

        氧化锑的性能测试方法大致可分为两大类:一为燃烧实验法,如垂直燃烧法、水平燃烧法、45°角燃烧法、各种长度的烟道法、纸片法等,美、英、西德等国各自已形成了一套试验标准;另一类主要是用于燃烧机理研究的测试方法,如氧指数测定法、热分析法、量热法、扫描电子显微镜等。其中较常用的有氧指数测定法、热分析法、纸片法、量热法。本工作主要采用热分析法和棉布垂直燃烧法。

热分析实验

由于热分析方法有快速、重现性好和灵敏的特点,能提供聚合物材料可燃性方面的基本信息,因此它是聚合物阻燃性研究的最有用的手段。对于聚合物材料燃烧性特征的评价最广泛应用的热分析技术是热重分析(TG),通过它能了解聚合物热分解的基本信息。差热分析(DTA)和差示扫描量热法(DSC)主要用于观察聚合物分解前和分解时热效应的变化,也用得较多。本工作采用TG和DSC分析三种方法制备样品的热行为, 样品热分析是在PERKIN-ELMEK TGS-Z型热重分析仪及DTA-1700型差热仪上进行,扫描速度为10℃/min,气氛为氮气。图1及图2为三氧化二锑粉末的差示扫描量热分析(DSC)及热重分析(TG)曲线。从图1可以 看出,用A法制备的样品只在三氧化二锑熔点附近(656.7℃)有吸热峰,以B法制备的样品在熔点附近(658.7℃)有吸热峰,此外,570℃附近亦有一较小的吸热峰。而以C法制备的样品,在76.2℃、464.8℃、515.1℃、572℃以及619.8℃等位置附近有吸热峰。这是因为C法制备样品过程中添加了阳离子表面活性剂,故而表现出优异的性能:降低粉料熔点(从657℃降到619.8℃),并在低温部分有多个吸热峰,可以吸收物料燃烧时时释放的热量,降低物料表面温度、阻止物料燃烧。而从热重分析曲线可知,A法制备的样品只有一个失重台阶(550~750℃),B法制备的样品在DSC曲线两个吸热峰对应温度范围内有2个明显失重台阶(450~600℃,600~750℃),C法样品有3个明显失重台阶(200~400℃,400~600℃,600~800)分别对应于DCS曲线上的三个大吸热峰。由以上可知,C法制备的样品在较大的温度范围内存在较强的吸热峰,有效地提高了产品的阻燃效果。


棉布垂直燃烧实验

将A、B、C三种方案制备的样品分别溶于酒石酸中,配成同样浓度的溶液,然后取出三条40mm×100mm白色棉布条分别在三种溶液中浸泡后晾干,与未经浸泡的棉布做垂直燃烧实验,发现未经处理的棉布42s完全燃完,A样品处理后的棉布171s秒燃完,B样品处理的棉布207s燃完,C样品处理的样品242s燃完。而且未经处理的棉布燃烧完后为灰色飞扬的灰烬,而经过阻燃处理的棉布燃烧后是凝重的深黑色灰块,这凝重而厚的燃烧产物象一层面壁一样隔绝着空气,使物料燃烧速度缓慢或者停止燃烧。可见三氧化二锑阻燃剂的加入,在一定程度上抑制了燃烧的进行,起到了防火阻燃的作用。用滤纸做垂直燃烧实验,能得到相类似的结果。

 

 


 

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