摘要:介绍了阻燃粉末涂料的阻燃机理,讨论了阻燃剂对阻燃粉末涂料各性能的影响。
关键词:阻燃剂;阻燃机理;粉末涂料
l 引言
粉末涂料固体含量可达 100 % ,由于不使用溶剂,因而可以减少环境污染、节省资源,并且可以回收。功能型粉末涂料不仅可以起到传统的保护和装饰等作用,还赋予材料各种特殊功能。我国功能型粉末涂料的研制和生产刚刚起步,与国外先进水平相比尚有较大差距,阻燃粉末涂料属功能型粉末涂料的一种。高分子聚合物一般阻燃性差,在许多领域应用受到限制。阻燃型粉末涂料具有防燃、阻燃、隔热的功能。它主要应用于电机、家用电器零配件、电烘箱、发电机组零部件、变压器、防盗门、汽车零部件等用电领域的涂装。随着这些工业的发展,对阻燃涂料的要求越来越迫切。目前这种粉末涂料主要是以环氧或环氧聚酯为基料。粉末涂料的阻燃以添加型为主,可分为膨胀型和非膨胀型。本文研制的是非膨胀型。
能起阻燃作用的物质主要是元素周期表中第 V A 族的 N 、 P 、 As 、 Sb 、 Bi 及第Ⅶ A 族的 F 、 Cl 、 Br 、 I 和 B 、 A1 、 Mg 、 Ca 、 Zr 、 Sn 、 Mo 、 Ti 等元素。常用的有 N 、 P 、 Cl 、 Br 、 B 、 Mg 和 Al ,这些元素的化合物均可作为阻燃剂。本研究考虑到阻燃剂的协同作用。以含 Br 或 sb 的化合物作阻燃剂。含 Br 的有五溴甲苯、三溴苯酚、四溴双酚 A 、五溴联苯醚、六溴环十二烷、八溴醚、十溴联苯醚等品种;含 sb 的有 Sb2 O3 ,等。
2 阻燃机理
锑化物与卤素产生协同效应的机理是:含卤有机物热分解产生卤化氢,它与氧化锑化合物生成卤氧化锑。卤氧化锑在高温下生成三卤化锑,一方面含卤化合物产生的卤化氢稀释空气并捕获传递燃烧链式反应的活性自由基 ( 如 H ·、 HO ·、 O · ) ,生成活性较低的卤素自由基,从而减缓甚至终止燃烧;另一方面卤氧化锑分解产生的卤化锑在气相中发挥隔离氧的作用,并增加吸热作用从而提高阻燃效果。
3 试验部分
3 . 1 试验原材料的选取
本试验以环氧、聚酯混合物为基料,通用 E — 12 和聚酯以 50 : 50 混合;填料选用高光钡、高光钙等;颜 料主要包含杜邦 R- 902 钛白粉及其他粉末用颜料; 阻燃剂选用四溴双酚 A 、十溴联苯醚和三氧化二锑;助剂有流平剂、增光剂、安息香等。
3 . 2 试验室基本配方
试验室基本配方见表 1 。

表 1 试验室基本配方
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3 . 3 制备粉末及喷涂方法
准确按上述基本配方称取原料,放于塑料袋中,手工混合均匀,于 30 型小挤出机中挤出并压片,然后以 400 g 中药粉碎机粉碎,再过 160 目 ( 88 μ m ) 筛筛分,制备粉末涂料。
制备的粉末涂料以高压静电喷枪喷涂,基材用 0 . 5 mm 冷轧钢板。经除油、除锈、磷化并洗干净后干燥。喷涂静电压 50 ~ 70 kV ,气压 0 . 3 ~ 0 . 5 MPa ,电流 40 ~ 60 μ A 。
3 . 4 阻燃性试验方法
取小挤出机中压出片进行直接燃烧测定氧指数,参照 GB 2406 — 1993 进行评定。并参照 GB 14907 — 2002 测定耐火性能。