1引言
　　
　　在塑料材料試驗(yàn)中，有兩個(gè)經(jīng)常進(jìn)行的耐燃性試驗(yàn):灼熱絲試驗(yàn)和針焰試驗(yàn)。這兩個(gè)試驗(yàn)的考查點(diǎn)是不同的。灼熱絲試驗(yàn)是采用模擬技術(shù)評(píng)定使用環(huán)境中灼熱元件或過(guò)載電阻之類(lèi)的熱源，在短時(shí)間內(nèi)所造成的熱應(yīng)力的著火危險(xiǎn)性，它用于模擬熱源的起燃源是經(jīng)過(guò)通電加熱的灼熱絲;針焰試驗(yàn)是采用模擬技術(shù)評(píng)定設(shè)備內(nèi)部由于故障條件所造成小火焰的著火危險(xiǎn)性，它用于模擬小火焰的起燃源是燃燒器產(chǎn)生的火焰。
　　
　　2材料耐燃性試驗(yàn)
　　
　　2.1灼熱絲試驗(yàn)方法
　　
　　灼熱絲是用直徑為4ｍｍ的鎳/鉻絲制成的環(huán)。試驗(yàn)時(shí)，用夾具將樣品夾住，夾具可以在軌道上移動(dòng)。灼熱絲通電加熱達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的溫度，例如ＧＢ2099.1-1996規(guī)定:“對(duì)即使是與載流部件和接地電路相接觸，但不是將它們保持在正常位置所必需的絕緣材料部件，試驗(yàn)要在650℃的溫度下進(jìn)行”。移動(dòng)夾具，使灼熱絲以0.8Ｎ～1.2Ｎ的力施加在樣品上，施加時(shí)間為三十秒。在厚約10ｍｍ的平滑白松木板上緊裹一層絹紙作為鋪底層，置于灼熱絲施加點(diǎn)下方（200±5）ｍｍ處。如果樣品未起燃，或雖然起燃，但在灼熱絲移去三十秒內(nèi)自動(dòng)熄滅，且不引燃鋪底層，則判灼熱絲試驗(yàn)通過(guò)。
　　
　　2.2針焰試驗(yàn)方法
　　
　　針焰試驗(yàn)是用針管通以丁烷，產(chǎn)生一個(gè)從針管頂端到火焰zui高點(diǎn)的高度為12ｍｍ±1ｍｍ的火焰，按所選定的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定的時(shí)間嚴(yán)酷等級(jí)（例如60秒、30秒、10秒，時(shí)間越長(zhǎng)越嚴(yán)酷）施加在樣品表面上，針管頂端施加在側(cè)表面時(shí)與樣品側(cè)表面的距離為5ｍｍ，或者施加在下表面且距離為8ｍｍ。鋪底層與灼熱絲試驗(yàn)相同。如果樣品未產(chǎn)生火焰或施加結(jié)束后三十秒內(nèi)火焰自動(dòng)熄滅，且滴落物不引燃鋪底層，則判針焰試驗(yàn)通過(guò).
　　
　　2.3阻燃劑對(duì)塑料材料耐燃性的影響
　　
　　材料耐燃性的好壞是與阻燃劑的添加密不可分的。合適的阻燃劑可以使被試材料在試驗(yàn)中始終達(dá)不到燃點(diǎn)，或達(dá)到燃點(diǎn)而起燃后又會(huì)自動(dòng)熄滅。在灼熱絲試驗(yàn)和針焰試驗(yàn)中可以見(jiàn)到，一些未添加阻燃劑的塑料材料在某個(gè)溫度或時(shí)間嚴(yán)酷等級(jí)下可能起燃并且后燃時(shí)間大于30秒，但添加了合適的阻燃劑后，在該溫度或時(shí)間嚴(yán)酷等級(jí)下可能轉(zhuǎn)為不起燃或者雖然起燃但是在灼熱絲或針焰移開(kāi)后的30秒內(nèi)自動(dòng)熄滅，從而符合標(biāo)準(zhǔn)的要求。
　　
　　3塑料燃燒的過(guò)程及阻燃劑作用機(jī)理
　　
　　3.1塑料燃燒的過(guò)程
　　
　　塑料燃燒的過(guò)程可以這樣認(rèn)為:在空氣中，由于外部熱源或火源使塑料被加熱，而zui終導(dǎo)致了降解，產(chǎn)生了揮發(fā)性產(chǎn)物、可燃性產(chǎn)物與熱能產(chǎn)物，在外部熱源的繼續(xù)作用下，達(dá)到某一溫度時(shí)塑料就會(huì)燃燒起來(lái)。塑料燃燒放出的一部分熱量通過(guò)傳導(dǎo)、輻射和對(duì)流等途徑，又被正在降解的塑料吸收，揮發(fā)出更多可燃性產(chǎn)物;另一方面，在燃燒的過(guò)程中，火焰周?chē)目諝鈩×覕_動(dòng)，增加了可燃性揮發(fā)物與空氣的混合速度，使燃燒更加劇烈。
　　
　　3.2阻燃劑作用機(jī)理阻燃劑是一種能阻止燃燒、減低燃燒速度或提高著火點(diǎn)的一種物質(zhì)。
　　
　　阻燃劑的作用機(jī)理如下:
　　
　　3.2.1阻燃劑分解產(chǎn)物的脫水作用使有機(jī)物碳化，就能防止燃燒塑料的燃燒是分解燃燒，而通常單質(zhì)碳不進(jìn)行產(chǎn)生火焰的蒸發(fā)燃燒和分解燃燒。因此，如果能使材料的熱分解迅速進(jìn)行，不停留在可燃性物質(zhì)階段而一直分解到碳為止，就可以防止燃燒。
　　
　　3.2.2阻燃劑分解形成不揮發(fā)的保護(hù)膜阻燃劑在塑料燃燒的溫度下分解，其分解產(chǎn)物形成不揮發(fā)性的保護(hù)膜覆蓋在表面，從而隔斷空氣防止燃燒。
　　
　　3.2.3阻燃劑分解產(chǎn)物將活性自由基鏈鎖反應(yīng)切斷活性自由基的鏈鎖反應(yīng)能使火焰燃燒持續(xù)下去，阻燃劑分解產(chǎn)物將活性自由基鏈鎖反應(yīng)切斷，從而有效地防止火焰燃燒。
　　
　　3.2.4燃燒熱的分散與可燃性物質(zhì)的稀釋是實(shí)現(xiàn)阻燃的途徑之一
　　
　　由于燃燒熱被大量吸收，降低了塑料的溫度，從而減緩了分解蒸發(fā)和燃燒。另一方面，塑料阻燃劑體系里能分解產(chǎn)生不燃性氣體，從而稀釋了可燃性氣體，達(dá)到阻燃的目的。
　　
　　3.2.5較重的氣體或高沸點(diǎn)液體的隔氧作用
　　
　　反應(yīng)中脫出的水吸收了大量的熱量，降低了可燃物表面溫度，而且氣化成蒸汽，在可燃物表面形成了一層保護(hù)膜，從而實(shí)現(xiàn)阻燃。
　　
　　4常用阻燃劑的種類(lèi)及類(lèi)型
　　
　　4.1常用阻燃劑的種類(lèi)
　　
　　4.1.1含鹵化合物
　　
　　有機(jī)類(lèi)和無(wú)機(jī)類(lèi)含鹵阻燃劑的作用機(jī)理是類(lèi)似的，都是捕捉活性自由基。在高溫下含鹵阻燃劑分解產(chǎn)生的鹵原子與聚合物反應(yīng)生成鹵化氫。鹵化氫與活性自由基或氫原子反應(yīng)，生成水或氫氣，從而中斷了鏈?zhǔn)窖趸^(guò)程，使燃燒減緩以至停止。
　　
　　4.1.2含磷化合物
　　
　　磷化物的阻燃效果相當(dāng)大，燃燒時(shí)生成的偏磷酸可以聚合成穩(wěn)定的多聚態(tài)，成為塑料的保護(hù)層，隔絕氧和可燃物，磷酸能促進(jìn)塑料碳化。當(dāng)磷和鹵素共存時(shí)阻燃效果更大，兩者反應(yīng)生成的鹵化磷具有較大的蒸氣密度，覆蓋于火焰表面可隔絕氧氣和沖淡可燃物，同時(shí)產(chǎn)生鹵化氫又可以捕捉活性自由基。
　　
　　4.1.3三氧化二銻與鹵化物
　　
　　三氧化二銻本身并無(wú)阻燃效果，但在鹵化物的存在下卻顯示了很大的協(xié)同效果。因?yàn)閮烧咴谒芰媳砻鎸臃磻?yīng)生成了揮發(fā)性的鹵化物和鹵氧化銻，它們的揮發(fā)可以吸收熱量，同時(shí)產(chǎn)生氣體可以隔絕氧氣和稀釋可燃物。
　　
　　4.1.4其它阻燃劑
　　
　　比如*、硼化合物和*等.
　　
　　4.2阻燃劑的類(lèi)型
　　
　　根據(jù)塑料阻燃化的方法不同，可將阻燃劑分為添加型和反應(yīng)型兩大類(lèi)。添加型阻燃劑是塑料成型過(guò)程中將其直接摻入塑料中，阻燃劑與塑料是單純的物理混合，多用于熱塑性塑料。反應(yīng)型阻燃劑在塑料合成過(guò)程中作為單體原料之一，通過(guò)化學(xué)反應(yīng)使其成為塑料分子鏈的一部分。
　　
　　5塑料中應(yīng)用的部分阻燃劑
　　
　　ＰＶＣ本身有自熄性，但是ＰＶＣ的軟質(zhì)制品由于配用了大量的可燃性增塑劑而變得易燃了。為了阻燃，一般使用三氧化二銻及其與氯化石蠟并用，或使用磷酸酯類(lèi)增塑劑。
　　
　　聚烯烴塑料使用的zui有代表性的阻燃劑是含鹵化合物與三氧化二銻并用。
　　
　　苯乙烯類(lèi)樹(shù)脂一般采用含鹵磷酸酯和有機(jī)溴化物作為阻燃劑。
　　
　　酚醛樹(shù)脂的氧指數(shù)為30%，一般可不用阻燃劑，但必要時(shí)可以用含鹵磷酸酯、有機(jī)鹵化物與三氧化二銻等。
　　
　　6小結(jié)
　　
　　耐燃性是塑料安全性的一個(gè)重要指標(biāo)。阻燃劑的使用對(duì)材料的阻燃性能有著極大的影響。材料不同，阻燃劑的成分和含量就千變?nèi)f化。制造商應(yīng)該在大量的試驗(yàn)中確定合適的阻燃劑和含量，以使材料通過(guò)耐燃性試驗(yàn)，從而保證塑料產(chǎn)品的防火安全性。