防煙劑的類型
鋁三水合物、碳酸鎂及氫氧化鎂是三種功能性填料，依據(jù)熱分解原理，在熱解時(shí)，它們將放出水合的水，對(duì)碳酸鎂來(lái)說(shuō)將放出CO2。通過(guò)工業(yè)應(yīng)用，已證明這些填料有效而且成本經(jīng)濟(jì)。在不飽和聚酯中，用鋁三水合物(ATH)作填料和阻燃劑/防煙劑。ATH的阻燃機(jī)理是在400°F下發(fā)生的吸熱分解反應(yīng)，用下述化學(xué)方程式說(shuō)明：
氫氧化鎂在617°F下灼燒損失30%-33%(重量)的水，并熱降解。留有適當(dāng)?shù)募庸ぴ６龋湓试S的聚合物熔化溫度最高為572°F。
在減少聚合物釋放煙霧方面，單獨(dú)使用氫氧化鎂與鋁的三水合物效果相同。然而，當(dāng)氫氧化鎂與鋁的三水合物以3：1的比例混合使用時(shí)，根據(jù)ASTME-662測(cè)量，可得到最大的煙霧密度降低值。這兩種填料一起使用的效果似乎與基體聚合物無(wú)關(guān)。
碳酸鎂的熱分解，將釋放出60%(重量)的水合水和CO2。這從445°F和750°F處出現(xiàn)的兩個(gè)TGA雙峰可以看到。
CO2大約占25(重量)。碳酸鹽的粒度、純度和密度的可選范圍很寬。碳酸鎂的粒度影響煙霧的放出。有50的粒度小于1微米的超細(xì)級(jí)碳酸鎂在火焰燃燒和發(fā)煙燃燒中，Dm值低于標(biāo)準(zhǔn)值，標(biāo)準(zhǔn)中用2～3微米的中等粒度。在100份硬PVC中添加25份超細(xì)等級(jí)的碳酸鎂制的摻混物，火焰燃燒和發(fā)煙燃燒的Dm值分別為300和168而標(biāo)壯等級(jí)的Dm值分別為450和180。較細(xì)的粒度可改進(jìn)填料在聚合物中的分散性，用硬脂酸處理過(guò)的各種等級(jí)的碳酸鎂可用來(lái)進(jìn)一步改進(jìn)摻混性。
用堿式碳酸鎂替代白堊(CaCO3)可使氯磺化單體(CSm)化合物具有低煙和阻燃性能。定量數(shù)據(jù)表明，用氫氧化鎂(VersamaUF)或堿式碳酸鎂(ElastocarbUF)代替白玉，無(wú)論在火焰燃燒，還是在發(fā)煙燃燒的情況下，均可導(dǎo)致煙霧密度顯著降低。進(jìn)一步地說(shuō)，使用堿式碳酸鎂，可使達(dá)到最大煙霧密度的時(shí)間增加兩倍。
添加劑
曾對(duì)向含有氫氧化鎂的聚合物摻混物中加入硼酸鋅、氧化錫和鋁化合物進(jìn)行測(cè)定。在這些添加劑中最有效的是鉆酸鹽化合物，特別是銀酸鎳、三氧化鋁和銀酸辛酯接(AOM)。
一方面，AOM有助于氫氧化鎂降低煙霧的能力;另一方面，該氫氧化物通過(guò)清除來(lái)自PVC的酸副產(chǎn)物來(lái)穩(wěn)定AOM，因該副產(chǎn)物可降解AOM并引起變色。
碳酸鎂是一種較惰性的填料，單獨(dú)使用時(shí)似乎效果最好。氧化銻和氧化錫添加劑的共混使用不會(huì)對(duì)降低煙霧釋放有所改進(jìn)。將鋁三水合物和碳酸鎂摻混使用的效果不如鋁三水合物和氫氧化鎂摻混使用的效果。
