目前在一些重要的應(yīng)用領(lǐng)域,對(duì)塑料制品的阻燃性和燃燒時(shí)的發(fā)煙量均有嚴(yán)格要求。發(fā)泡劑的作用是使之在塑料熔融加工的過程中,在特定的條件下產(chǎn)生大量氣體,在塑料中形成均勻泡孔結(jié)構(gòu),從而成為具有輕量性、隔熱性、緩沖性的泡沫塑料。根據(jù)發(fā)泡氣體的來源,可將發(fā)泡劑分為物理發(fā)泡劑和化學(xué)發(fā)泡劑兩類。
物理發(fā)泡劑是依靠發(fā)泡劑本身狀態(tài)的物理變化,即在一定溫度條件下氣體發(fā)生的膨脹或液體汽化,而使材料形成泡孔結(jié)構(gòu),而化學(xué)發(fā)泡劑則是受熱發(fā)生化學(xué)反應(yīng),分解出大量的氣體,而使材料形成泡孔結(jié)構(gòu)。理論上,所有的聚合物材料,包括熱塑性塑料和熱固性塑料都能制成泡沫塑料。
聚合物基體通常不能承受高的應(yīng)力,為了提高聚合物的力學(xué)強(qiáng)度,在聚合物基體中加入填充劑和增強(qiáng)劑是最基本的工藝手段。填充劑也稱為填料,在性質(zhì)上通常為固體的無機(jī)物,如碳酸鈣、滑石粉、云母等。填料如果不經(jīng)表面處理,難以和聚合物之間有良好的界面狀態(tài),則主要以降低成本為主,對(duì)材料的強(qiáng)度貢獻(xiàn)不大。
大多數(shù)聚合物本身具有可燃性,添加阻燃劑于聚合物中的目的就是增加塑料的抗著火性能,降低其燃燒速度。但添加阻燃劑并不能使可燃塑料成為不可燃的材料,很有效的阻燃劑也不能使制品抵御持續(xù)時(shí)間很長的烈火。經(jīng)常與阻燃劑一起并用的還有消煙劑,目的是降低塑料加工制品燃燒時(shí)的煙密度。
填料經(jīng)過表面處理,使之成為活性填料,則由于加強(qiáng)了聚合物和填充粒子的相互作用力,就能較大提高塑料的力學(xué)強(qiáng)度。填充劑的粒徑大小和添加量對(duì)提高性能有較大影響。納米級(jí)的填料可賦予更多的功能。增強(qiáng)劑一般是以纖維類材料為填充物,常用的是玻璃纖維。在高技術(shù)領(lǐng)域,則使用性能更好的碳纖維和芳綸纖維,用纖維增強(qiáng)的塑料又稱為纖維增強(qiáng)復(fù)合材料。這種材料有非常優(yōu)異的力學(xué)性能,可以作為結(jié)構(gòu)材料使用。
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