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氧化銻的阻燃特性實驗分析
時間:2014-12-28 08:43:56 瀏覽次數(shù) :755次
氧化銻的性能測試方法大致可分為兩大類:一為燃燒實驗法,如垂直燃燒法、水平燃燒法、45°角燃燒法、各種長度的煙道法、紙片法等,美、英、西德等國各自已形成了一套試驗標準;另一類主要是用于燃燒機理研究的測試方法,如氧指數(shù)測定法、熱分析法、量熱法、掃描電子顯微鏡等。其中較常用的有氧指數(shù)測定法、熱分析法、紙片法、量熱法。本工作主要采用熱分析法和棉布垂直燃燒法。
熱分析實驗
由于熱分析方法有快速、重現(xiàn)性好和靈敏的特點,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。對于聚合物材料燃燒性特征的評價最廣泛應(yīng)用的熱分析技術(shù)是熱重分析(TG),通過它能了解聚合物熱分解的基本信息。差熱分析(DTA)和差示掃描量熱法(DSC)主要用于觀察聚合物分解前和分解時熱效應(yīng)的變化,也用得較多。本工作采用TG和DSC分析三種方法制備樣品的熱行為, 樣品熱分析是在PERKIN-ELMEK TGS-Z型熱重分析儀及DTA-1700型差熱儀上進行,掃描速度為10℃/min,氣氛為氮氣。圖1及圖2為三氧化二銻粉末的差示掃描量熱分析(DSC)及熱重分析(TG)曲線。從圖1可以 看出,用A法制備的樣品只在三氧化二銻熔點附近(656.7℃)有吸熱峰,以B法制備的樣品在熔點附近(658.7℃)有吸熱峰,此外,570℃附近亦有一較小的吸熱峰。而以C法制備的樣品,在76.2℃、464.8℃、515.1℃、572℃以及619.8℃等位置附近有吸熱峰。這是因為C法制備樣品過程中添加了陽離子表面活性劑,故而表現(xiàn)出優(yōu)異的性能:降低粉料熔點(從657℃降到619.8℃),并在低溫部分有多個吸熱峰,可以吸收物料燃燒時時釋放的熱量,降低物料表面溫度、阻止物料燃燒。而從熱重分析曲線可知,A法制備的樣品只有一個失重臺階(550~750℃),B法制備的樣品在DSC曲線兩個吸熱峰對應(yīng)溫度范圍內(nèi)有2個明顯失重臺階(450~600℃,600~750℃),C法樣品有3個明顯失重臺階(200~400℃,400~600℃,600~800)分別對應(yīng)于DCS曲線上的三個大吸熱峰。由以上可知,C法制備的樣品在較大的溫度范圍內(nèi)存在較強的吸熱峰,有效地提高了產(chǎn)品的阻燃效果。
棉布垂直燃燒實驗
將A、B、C三種方案制備的樣品分別溶于酒石酸中,配成同樣濃度的溶液,然后取出三條40mm×100mm白色棉布條分別在三種溶液中浸泡后晾干,與未經(jīng)浸泡的棉布做垂直燃燒實驗,發(fā)現(xiàn)未經(jīng)處理的棉布42s完全燃完,A樣品處理后的棉布171s秒燃完,B樣品處理的棉布207s燃完,C樣品處理的樣品242s燃完。而且未經(jīng)處理的棉布燃燒完后為灰色飛揚的灰燼,而經(jīng)過阻燃處理的棉布燃燒后是凝重的深黑色灰塊,這凝重而厚的燃燒產(chǎn)物象一層面壁一樣隔絕著空氣,使物料燃燒速度緩慢或者停止燃燒?梢娙趸R阻燃劑的加入,在一定程度上抑制了燃燒的進行,起到了防火阻燃的作用。用濾紙做垂直燃燒實驗,能得到相類似的結(jié)果。