為什么需要消煙？

煙是聚合物材料熱分解或不完全燃燒時所產(chǎn)生的固體、液體小顆粒懸浮在空氣中形成的一種溶膠。煙對人體危害很大，除了煙本身的化學(xué)成分對人造成毒害以外，其主要危害在于煙的產(chǎn)生和移動速度很快，通常比火焰?zhèn)鞑ニ俣瓤斓枚?而大量的煙霧使人的直視距離縮短，能見度降低，在火災(zāi)僧況下使人迷失方向無法逃離和難以救援，嚴(yán)重威脅生命財產(chǎn)的安全。

什么是消煙劑？

聚合物中加入阻燃劑后，可使發(fā)煙量增高，因而消煙就成為重要的問題。

消煙劑是一種消除各種材料在燃燒中產(chǎn)生的煙霧和有害氣體的化合物，通過特殊的化學(xué)作用，能夠使阻燃材料在燃燒時的生煙量降低50%～90%，，同時能夠在一定程度上提高阻燃性和氧指數(shù)，適用各種阻燃材料，包括塑料，橡膠，涂料和其他聚合物，可應(yīng)用于鹵系阻燃體系，磷系阻燃體系和其他阻燃體系，具有添加比例低，消煙效率高，使用方便，熱穩(wěn)定性好、無毒等特性

①脂肪族聚合物(特別是主鏈含氧原子的脂肪族聚合物)發(fā)煙量很低，主鏈上含有苯環(huán)的聚合物發(fā)煙量較多，而含多烯結(jié)構(gòu)和側(cè)鏈上帶有苯環(huán)的聚合物發(fā)煙量更多；

②含鹵（含氟除外）聚合物的發(fā)煙量相當(dāng)多，但不一定含鹵越高，發(fā)煙量越多；

③碳/氫比越高，發(fā)煙量越多；

④熱穩(wěn)定性越高，發(fā)煙量越少；

⑤聚合物中加入阻燃劑，通常發(fā)煙量增多。

消煙劑的種類與應(yīng)用

①有機(jī)消煙劑二茂鐵

二茂鐵是常用的消姻劑，最適宜作為PVC的消煙，加入量為

1.5份/100份PVC或略多一些。PVC的燃燒一般可劃分為三個

階段:200~300℃脫HCI；在300℃引燃溫度之間，由碳化層形成焦油的氣溶膠；再在引燃溫度之上由焦油物質(zhì)形成碳化煤渣。在PVC脫HCI的過程中二茂鐵迅速地轉(zhuǎn)化為a-Fe2O3存在于碳化層中a-Fe2O3能引起碳化層灼燒，催化氧化碳化層成為CO和 CO2，從而減少了碳黑形成的數(shù)量。FeCI2和FeCL3是a-Fe2O3生成的前身，也是有效的消煙劑，它們改善了PVC裂解過程，使之容易生成輕質(zhì)焦油，從而減少了煙黑的形成。二茂鐵是雙環(huán)戊二烯合鐵。

②鉬系消煙劑

含鉬化合物是增塑PVC和含鹵熱固性聚酯，以及ABS的有效阻燃消煙劑。除三氫化鉬和八鉬酸銨之外，國外Sherwin Williams公司開發(fā)的Kemgard911A是含少量鋅的鉬絡(luò)合物，在PVC中加入4%可消煙50%。Kemgard425是鉬酸銨和鋅的復(fù)合物加入2~6份于PVC、聚烯烴、聚酯中有很好的消煙阻燃性。ClimaxMolyblemun公司開發(fā)的MolyFR~201是20%鉬酸銨80%氫氧化鋁的復(fù)合物，在鹵化聚酯中有很好的消煙性，例如，在聚氯乙烯中的應(yīng)用。鉬化物可以加入到以鄰苯二甲酸二異辛由為增塑劑的PVC護(hù)套材料中。在100份樹脂中加入1份Sb2O3和1份MoO3的復(fù)合物和3份Sb2O3的阻燃效果相同，而且發(fā)煙量減少。

③其他消煙劑

除了鉬化物以外，氫氧化鋁也有良好的消煙性能，這是由于在固相中它促進(jìn)了碳化過程，取代了煙灰形成過程的緣故。因此，這個體系的消煙作用大概也是和脫水吸熱直接有關(guān)。氫氧化鎂同樣也有良好的消煙效果。

實踐證明，三氧化二銻的缺點是在燃燒過程中會產(chǎn)生大量黑煙，為了減少三氧化二銻引起的發(fā)煙量可對三氮化二銻進(jìn)行復(fù)合改性。三氧化二銻和硼酸鋅1:1的復(fù)合韌，發(fā)煙量可減少25%。

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