阻燃树脂在高铁上的应用,反应型和添加型阻燃树脂的区别
不饱和聚酯树脂(UPR)是世界范围内使用最广泛、最普遍的一种热固性树脂,因其良好的工艺、力学及耐化学品等性能,广泛应用于电子元器件、建筑、船舶、交通、风力发电、管道、储罐和卫浴等领域,可以说和我们的生活息息相关。
而中国作为铁路强国在过去10年建设了全球三分之二的铁路,城市覆盖率超过80%。伴随着国内疫情的缓和以及中秋国庆假期的到来,相信很多人会选择铁路交通出行。
我们都知道安全出行的重要性,除了自我的防护,小编今天想介绍的是高铁上为你保驾护航的“材料卫士”——UPR阻燃树脂。它存在于高铁的卫生间、顶板、侧板甚至是车头等部位,担任安全防护的关键角色。
常规的UPR作为纯有机化合物阻燃防护网,易燃且会释放有毒气体,所以在特殊的实际应用中多数经过阻燃处理。一般来说,处理会分以下两种类型:
01、反应型UPR阻燃树脂
在UPR合成过程中添加含有阻燃元素(如卤、磷、氮等)的单体原材料让其参与反应。
02、添加型UPR阻燃树脂
在后期向树脂内添加液体或固体类阻燃剂以达到阻燃的目的。
上面我们聊到了阻燃树脂在高铁上的应用。那下面小编就展开说一下反应型和添加型阻燃树脂的区别。
敲黑板:
✔反应型UPR阻燃树脂是在合成过程中添加有阻燃效果的单体让其参与反应
✔添加型UPR阻燃树脂是在后期添加液体或者固体类的阻燃剂。
那为什么要有这样的区分?各自的优劣势又是什么呢?
1、反应型阻燃树脂
因起阻燃作用的片段是通过化学键固定在聚合物的链段当中,对材料的性能影响较小,不存在因长期放置而分层析出导致阻燃性能降低的情况。但受限于成本等因素,在实际生产中依旧是含有卤素的反应型UPR阻燃树脂使用最为普遍,考虑到烟雾毒性不建议室内使用。
2、添加型阻燃树脂
在使用之前向树脂里添加液体或固体类的阻燃剂,从而达到整体阻燃的效果。
其中添加液体类阻燃剂的UPR阻燃树脂,通常来说主要以添加磷酸酯液体阻燃剂为主,少部分还含有卤素这类树脂中,阻燃剂与UPR的相容性较好,不易分层,而且能够保持较低的粘度,对生产工艺影响小,因此在阻燃树脂中占据着较大的优势。
添加固体类阻燃剂的UPR阻燃树脂,主要是以添加氢氧化铝(ATH)为主,其它还有氢氧化镁,聚磷酸铵(APP),十溴联苯醚等。此类树脂中,阻燃剂与UPR相容性差(或者压根就不相容),有些阻燃效率虽较高(如APP),但树脂粘度大,增加生产难度,而且容易分层,降低阻燃效能和产品的机械性能。
总的来说,各类阻燃树脂都有其优缺点:含磷的阻燃剂树脂里,磷化合物起到了阻燃作用阻燃防护网,但它又同时具有一定的增塑性阻燃防护网,不能添加过多;添加ATH的树脂,价格便宜,但阻燃效率低,施工难度大;添加APP的树脂,虽然阻燃效率高,但价格较贵,对树脂粘度影响较大,同样也增加施工难度。
随着人们对阻燃认识程度的加深以及应用要求的提高,只含单一类型阻燃剂的UPR阻燃树脂已然无法满足市场需求。因此在实际配方开发过程会采用两种或以上的组合拳,以调制出在阻燃效率、协效作用、施工工艺、机械性能等各方面都满足需求的产品。所以在开发配方时,两种或者两种以上的阻燃剂结合使用,充分考虑各种阻燃剂的阻燃效率、协效作用、施工工艺以及机械性能等对树脂及最终制品的贡献和影响,这样调制出的UPR阻燃树脂才能够取得更好的效果。
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