指具有难燃性及阻燃性的橡胶。橡胶是有机易燃材料,危害安全,故如矿井用橡胶输送带及车船用各种橡胶制品,均要求具有难燃性及阻燃性能。阻燃性的橡胶有:氯丁橡胶、氯磺化聚乙烯、聚氯乙烯和硅橡胶等。将难燃聚合物与易燃橡胶并用可提高阻燃性,如聚氯乙烯与丁腈橡胶并用。提高硫化胶的交联密度也可以提高耐燃性。添加阻燃剂是提高橡胶难燃性的方法。常用的阻燃剂有:氯化石蜡与三氧化二锑相组合、氢氧化铝、硼酸钠、氧化钼和磷酸三甲苯酯等。填料中宜用陶土或白炭黑。
1. 烃类橡胶
烃类橡胶包括NR、 SBR、 BR、 IIR、 EPR、 EPDM等。NBR虽不属于烃类橡胶,但其阻燃技术与烃类橡胶极为相似,故归人烃类橡胶处理。烃类橡胶的氧指数大约在19-21之间,热分解温度范围为200-500°C,其耐热及阻燃性一般较差,燃烧时的分解产物大部分都是可燃性气体。此类橡胶的阻燃常采用的技术如下。与阻燃高聚物共混如与聚氯乙烯、?化聚乙烯、氯磺化聚乙烯、乙烯-乙酸乙烯酯等高聚物共混,可适当提?烃类橡胶的阻燃性。在共混时要注意考虑相容性及共交联问题。添加阻燃剂这是烃类橡胶提?阻燃性的重要途径,并利用阻燃剂的并用协同效应来进一步提高阻燃效果。常用的阻燃剂多为有机卤类阻燃剂,其中全氯环戊癸垸、十溴联苯醚、氯化石蜡等使用得较多。并用的无机阻燃剂以三氧化二锑居多,其次还有硼酸锌、水合氧化铝、?化铵等。使用时注意含卤阻燃剂中不能含有游离卤,因为在加工过程中,游离卤会腐蚀设备和模具,对橡胶的电性能和老化性能有不良影响。此外要注意阻燃剂的用量对橡胶力学性能的不良影响。添加阻燃性无机填料如碳酸钙、陶土、滑石粉、白炭黑、氢氧化铝等,以尽可能减少可燃有机物质的比例。碳酸钙、氮氧化铝分解时具有吸热效应。这种方法会降低胶料的某些物理机械性能,填充量不能太大。
提?橡胶的交联密度试验证明,提高橡胶的交联密度可提高其氧指数。因而可提高橡胶的阻燃性。这可能是由于胶料热分解温度提高所致。这种方法已在乙丙橡胶中得到应用。
2、含卤橡胶
含卤橡胶中均含有卤元素,氧指数一般在28-45之间,FPM的氧指数甚至达到65以上。一般含卤橡胶中的卤素含量越高,其氧指数越高。这类橡胶本身具有较高的阻燃性,离火自熄。因此其阻燃处理要比烃类橡胶容易。为进一步提高含卤橡胶的阻燃性,通常可采用添加阻燃剂的方法。
3、杂链橡胶
这类橡胶中最有代表性的是二甲基硅橡胶,其氧指数为25左右,热分解温度在400-6001:。其实用的阻燃途径是提?其热分解温度、增加热分解时的残渣、减缓可燃性气体的产生速度等。
阻燃效果是随着阻燃剂的增加而增大,每一种阻然剂单独使用时,都有一个最低用量。阻燃等级由HB,V-2,V-1向V-0逐级递增:
1、HB:UL94标准中最底的阻燃等级。要求对于3到13 毫米厚的样品,燃烧速度小于40毫米每分钟;小于3毫米厚的样 品,燃烧速度小于70毫米每分钟;或者在100毫米的标志前熄灭。
2、V-2:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。可以有燃烧物掉下。
3、V-1:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在60秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。
4、V-0:对样品进行两次10秒的燃烧测试后,火焰在30秒内熄灭。不能有燃烧物掉下。