提到阻燃,很多人的第一反应是氧指数。但在实际火灾场景中,决定人员能否安全撤离的往往是热释放速率与烟气生成量。评价一个阻燃环氧体系,需要把这几项指标放在一起看。
氧指数表示材料在氧氮混合气体中维持燃烧所需的最低氧浓度。数值越高,说明材料越难被点燃和维持燃烧。它是一个操作简便、重复性较好的筛查指标。
它的局限也很明显:氧指数是在特定的小尺寸条件下测得的,与实际火灾中的热辐射、通风与规模效应关系不大。氧指数达标并不等于大尺寸条件下的火灾风险低。
锥形量热仪在受控辐射条件下测量材料的热释放速率、总热释放量、点燃时间、以及烟气生成量。这些数据更接近真实火灾中的材料表现。
其中热释放速率峰值是评价火灾危险性的重要参数。峰值越低、出现越晚,留给人员的逃生时间越长。烟密度与烟生成速率同样关键,因为火灾中大量伤亡与烟气吸入有关。
| 机理 | 作用方式 | 对应手段 |
|---|---|---|
| 气相阻燃 | 捕获燃烧链式反应的活性自由基 | 卤系或磷系组分 |
| 凝聚相成炭 | 促进表面成炭形成隔热隔氧层 | 磷氮协效体系 |
| 吸热分解 | 分解吸收热量并释放不燃气体 | 无机水合物填料 |
| 稀释作用 | 降低可燃组分浓度 | 高比例无机填料 |
提示:提示:单一机理的阻燃效率有限,实际配方多采用两种以上机理协同。协效设计需要在试验中验证,不能简单叠加。
选型的第一步是明确应用场景与适用标准,例如交通运输、建筑内装与电子设备对阻燃的侧重点各不相同。明确了标准,才能确定关键指标。
第二步是确定阻燃手段。对长期使用且要求阻燃持久性的场合,反应型阻燃体系更为合适;对成本敏感且允许较高填充的场合,添加型填料更具可行性。
第三步是做整链验证。从氧指数筛查开始,逐步做垂直燃烧、锥形量热,必要时做大型火灾试验。同时应关注阻燃改性后力学性能与工艺性能的变化。
高添加量的填料通常会降低强度与韧性。通过表面处理改善界面结合、优化粒径级配、或采用反应型阻燃体系,可以减小这种损失。
取决于适用法规与具体场景。部分应用对卤素有限制要求,应依据现行法规与客户规范选择体系,不能一概而论。
