防煙劑指的是聚合物及其摻混物在燃燒反應過程中抑制煙霧產生的化學物品。在交通和運輸是聚合物套用的兩大領域，對聚合物熱解所放出煙霧的密度已規定了最大值。測量煙霧密度常用方法是WBSSmokeChamber的ASTME－662和SteinerTunnel的E－84。
基本介紹
- 中文名：防煙劑
- 外文名：Smoke prevention agent
- 定義：抑制煙霧產生的化學物品
- 套用：交通和運輸等
- 構成：鋁三水合物、碳酸鎂及氫氧化鎂
防煙劑類型,防煙劑之添加劑,
防煙劑類型
鋁三水合物、碳酸鎂及氫氧化鎂是三種功能性填料，依據熱分解原理，在熱解時，它們將放出水合的水，對碳酸鎂來說將放出CO2。通過工業套用，已證明這些填料有效而且成本經濟。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的阻燃機理是在400°F下發生的吸熱分解反應，用下述化學方程式說明：
氫氧化鎂在617°F下灼燒損失30%-33%（重量）的水，並熱降解。留有適當的加工裕度，其允許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，單獨使用氫氧化鎂與鋁的三水合物效果相同。然而，當氫氧化鎂與鋁的三水合物以3：1的比例混合使用時，根據ASTME－662測量，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關。
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處出現的兩個TGA雙峰可以看到。
CO2大約占25%（重量）。碳酸鹽的粒度、純度和密度的可選範圍很寬。碳酸鎂的粒度影響煙霧的放出。有50%的粒度小於1微米的超細級碳酸鎂在火焰燃燒和發煙燃燒中，Dm值低於標準值，標準中用2～3微米的中等粒度。在100份硬PVC中添加25份超細等級的碳酸鎂制的摻混物，火焰燃燒和發煙燃燒的Dm值分別為300和168而標壯等級的Dm值分別為450和180。較細的粒度可改進填料在聚合物中的分散性，用硬脂酸處理過的各種等級的碳酸鎂可用來進一步改進摻混性。
用鹼式碳酸鎂替代白堊（CaCO3）可使氯磺化單體（CSm）化合物具有低煙和阻燃性能。定量數據表明，用氫氧化鎂（VersamaUF）或鹼式碳酸鎂（ElastocarbUF）代替白玉，無論在火焰燃燒，還是在發煙燃燒的情況下，均可導致煙霧密度顯著降低。進一步地說，使用鹼式碳酸鎂，可使達到最大煙霧密度的時間增加兩倍。
防煙劑之添加劑
曾對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行測定。在這些添加劑中最有效的是鑽酸鹽化合物，特別是銀酸鎳、三氧化鋁和銀酸辛酯接（AOM）。
一方面，AOM有助於氫氧化鎂降低煙霧的能力；另一方面，該氫氧化物通過清除來自PVC的酸副產物來穩定AOM，因該副產物可降解AOM並引起變色。
碳酸鎂是一種較惰性的填料，單獨使用時似乎效果最好。氧化銻和氧化錫添加劑的共混使用不會對降低煙霧釋放有所改進。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。
