燃燒是客觀世界的自然現(xiàn)象,如雷擊可引發(fā)森林火災。燃燒也是人類生活或生產中所需的人為現(xiàn)象。要使燃燒發(fā)生和進行下去,需有三項條件,缺一不可。
一定的溫度 任何物質只有在周圍環(huán)境溫度達到燃燒點之后才能起燃。不同特質的燃燒點高低不一,實現(xiàn)燃燒的難易程度也不一,故有難燃和易燃之分。
氧氣它是助燃劑,是確保燃燒進行下去不可缺少的因素。
可燃燒物質 是燃燒得以進行的本體,一般為碳氫化合物,生物材料(如草、木)及合成聚合物材料(如橡膠、塑料及纖維等)。
橡膠的燃燒 橡膠燃燒為其它材料的燃燒具有共同點,但也有特殊之處。橡膠作為高分子材料,其燃燒過程較為復雜,其燃燒溫度也高于一般物質。即使引火點燃,溫度也應達到3160以上。橡膠著火后,其燃燒過程通常可分三個階段。 m.ksnemo.com
(1)熱分解 達到燃燒點(不同膠種有不同的燃燒點),如NR為6200C~6700C)后首先開始變軟熔化,分解為低分子物。在此階段無明火可見,可視為燃燒的前奏。
(2)燃燒 熱分解產物與大氣中的氧劇烈反應出現(xiàn)火焰,這標志著燃燒正式開始。伴隨著光和熱的釋放,產生新的低分子可燃物(如CO)不可燃物(如CO2)以及煙霧。
(3)繼續(xù)燃燒 此階段可延續(xù)到所有可燃物燃盡為止。大部分膠種都要經歷這三個階段,但含鹵橡膠有可能只進行到第二階段,因為燃燒中生成的鹵化物氫起抑止作用。 m.ksnemo.com
橡膠燃燒的等級 通常系通過燃燒的難易程度來區(qū)分,具體可根據氧指數劃分(見表1所示)
不阻燃 <20 可燃膠種(如天然橡膠),不添加阻燃劑 一般阻燃 >20<30 可燃膠種, 添加阻燃劑
高阻燃(難燃) ≥30 含鹵橡膠,添加阻燃劑的含鹵橡膠不含鹵橡膠具有耐燃特性的唯一例外是硅橡膠,其主鏈結構有硅、氧原子組成,在阻燃方面有一定價值,但其物理性能較差故應用面較窄。
自身難燃并非橡膠獲得阻燃效果的唯一途徑,不阻燃橡膠中若添加阻燃劑后也可供一般阻燃之用。當然,難燃橡膠中添加阻劑則可進一步提升阻燃等級,猶如錦上添花。
阻燃膠種的選擇 含鹵橡膠一般是首選對象,其阻燃性無可非議,但燃燒是所產生的鹵化氫氣體,具有腐蝕性和毒性,其制品只適合于在開放性空間應用;而對空間有限的場所(如交通工具或地下設施)就欠安全。生膠的含鹵量越高,則氧指數也越高,但不安全性上升。 m.ksnemo.com
不含鹵橡膠雖自身不阻燃,但添加一定量的阻燃劑后,仍能達到阻燃要求。某些樹脂因其結構中含鹵,當它與橡膠共混后也可能提高橡膠的阻燃性(如PVC)。m.ksnemo.com
橡膠的單用與并用 在阻燃橡膠中主體材料的單用和并用十分常見。
單用 焦點鹵橡膠都有單用的實例,尤以CR為常見。不含鹵橡膠單用,其本身不阻燃,但添加阻燃劑后可以彌補。近年來,在某些場合禁止使用含鹵橡膠,如美國禁止在單用設施、飛機、艦艇上使用以含鹵橡膠為主體材料的阻燃中生成的鹵化物氫起抑制作用添加大量
無鹵阻燃劑。