除少數幾種合成橡膠外,大多數 合成橡膠製品, 喜歡 天然橡膠, 是 易燃或可燃材料。在行業中,例如 新能源, 電池系統, 和 電子設備,對橡膠部件提出了更高的阻燃要求,特別是諸如 電池墊 和 無鹵阻燃減振器.
目前,改進的主要技術途徑 橡膠製品的阻燃性 包括:
添加 阻燃劑 或者 阻燃填料
共混改性 採用阻燃材料
介紹 阻燃官能團 聚合過程中
增加 交聯密度 橡膠製品的
以下部分提供了簡要的分類和解釋 橡膠阻燃技術.

1. 碳氫橡膠阻燃技術
1.1 碳氫橡膠的特性
碳氫橡膠 主要包括:
NR(天然橡膠)
SBR(丁苯橡膠)
BR(順丁橡膠)
IIR(丁基橡膠)
EPR / EPDM(乙丙橡膠)
雖然 NBR(丁腈橡膠) 不是典型的烴橡膠,其 阻燃處理方法 相似,在工程應用中通常放在一起討論。
烴類橡膠的主要特性包括:
極限氧指數 (LOI):約。 19-21日
熱分解溫度:200–500°C
阻燃性、耐熱性差
產生大量的 燃燒過程中產生易燃氣體
因此,當使用在 電池墊, 工業減震墊, 或者 通用隔振元件,阻燃改性必不可少。
1.2 烴類橡膠常用的阻燃方法
(1)與阻燃聚合物共混
通過將烴類橡膠與阻燃聚合物(例如:
聚氯乙烯 (PVC)
氯化聚乙烯 (CPE)
氯磺化聚乙烯 (CSM)
乙烯-醋酸乙烯酯 (EVA)
可以在一定程度上提高阻燃性。攪拌過程中必須特別注意:
材料兼容性
共交聯體系設計
該方法常用於 結構電池墊 或者 非高彈性阻尼元件.
(2)添加阻燃劑(主要方法)
添加的 阻燃劑 是增強烴類橡膠阻燃性的最重要方法,可以通過以下方式進一步改進: 協同系統.
有機鹵系阻燃劑(傳統解決方案):
六氯環戊二烯衍生物
十溴二苯醚
氯化石蠟
無機協同阻燃劑:
三氧化二銻 (Sb2O₃) (常用)
硼酸鋅
氫氧化鋁
氯化銨
⚠ 重要提示:
鹵素阻燃劑不得含有 游離鹵素,否則他們可能:
腐蝕加工設備和模具
降低電氣絕緣性能
對抗老化能力產生負面影響
在 新能源 和 電子工業, 無鹵阻燃減振器 已成為主流,引發強烈偏好 無鹵阻燃體系.
(3)阻燃無機填料的添加
常用的填料包括:
碳酸鈣
高嶺土
滑石
沉澱二氧化矽
氫氧化鋁
該方法通過以下方式提高阻燃性:
減少比例 可燃有機材料
利用 吸熱分解效應 填料數量
例如:
碳酸鈣 和 氫氧化鋁 分解過程中吸收大量熱量
然而,必須注意的是,:
填料用量過多會降低 機械性能
不適合 高彈性 或者 高阻尼隔振元件
(4)提高橡膠交聯密度
研究表明:
更高的交聯密度→更高的氧指數→改進的阻燃性
該機制可能與 熱分解溫度升高.
該方法已成功應用於 三元乙丙橡膠系統 並且適合於:
中高溫環境下使用的電池墊
結構阻燃減振橡膠組件
2. 鹵化橡膠的阻燃特性
鹵化橡膠 本身含有鹵素元素,通常表現出:
氧指數:28–45
FPM(氟橡膠)氧指數超過65
更高的滷素含量 → 更好的阻燃性
火焰移除後的自熄行為
因此,鹵化橡膠的阻燃處理相對容易,通常只需要少量的阻燃劑增強。
⚠ 然而,由於 環境法規 (例如 有害物質限制指令 和 抵達)和趨勢 新能源產業, 無鹵解決方案 越來越受到青睞。這是廣泛採用的一個關鍵原因 無鹵阻燃減振器.
3. 雜鏈橡膠阻燃技術
最具代表性的 雜鏈橡膠 是:
二甲基矽橡膠 (VMQ)
其主要特點包括:
氧指數約為 25
熱分解溫度高達400–600°C
優異的高溫穩定性
矽橡膠的阻燃機理主要涉及:
增加 熱分解溫度
增加數量 分解後殘炭
減少 可燃氣體產生率
因此, 矽橡膠 被廣泛應用於:
高溫電池墊
高端無鹵阻燃阻尼元件
電子及新能源設備保護緩衝元件
結論
阻燃設計 橡膠製品 必須綜合考慮 橡膠型, 應用環境, 和 監管要求.
對於諸如以下的應用:
電池墊
無鹵阻燃減振器
建議優先考慮:
無鹵阻燃體系
適當的交聯密度設計
阻燃填料和機械性能之間的平衡解決方案
除少數幾種合成橡膠外,大多數 合成橡膠製品, 喜歡 天然橡膠, 是 易燃或可燃材料.







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