三、專用阻燃涂料的組成
在進(jìn)行專用阻燃涂料配方設(shè)計(jì)時(shí)，需將基料、阻燃劑、阻燃助劑和顏填料等組分進(jìn)行科學(xué)的匹配，充分利用阻燃劑的協(xié)同效應(yīng)，以保證專用阻燃涂料既達(dá)到阻燃防火目的，又實(shí)現(xiàn)低污染化。
1.選擇阻燃涂料組分的原則阻燃涂料形成的涂膜應(yīng)具有高氧指數(shù)、低毒性、低煙量和低發(fā)熱量。四者之間存在一定的內(nèi)在關(guān)聯(lián)，這是專用阻燃涂料使用效果的標(biāo)志。在選擇阻燃涂料的基料、阻燃劑、助劑（阻燃和非阻燃性）、顏填料和溶劑等組分時(shí)，應(yīng)掌握以下原則。
一是阻燃涂料中基料固化膜的熱分解溫度應(yīng)略高于阻燃劑的熱分解溫度，若阻燃劑熱分解溫度太低，會(huì)破壞固化涂膜的結(jié)構(gòu)。
二是根據(jù)阻燃涂料應(yīng)用需要，確定組分的品種和用量，如高絕緣性阻燃涂料應(yīng)選用純度高的組分，避免采用吸潮性強(qiáng)和介電常數(shù)高的材料，保證涂料的使用效能。
三是阻燃涂料中各組分間的相容性好，確保涂膜的均一性、改善物理機(jī)械性。
四是阻燃涂料中各組分應(yīng)無(wú)毒害性和低污染性，尤其是在燃燒過程中不應(yīng)產(chǎn)生有危害性和污染性的低分子氣體等。
五是阻燃劑的粒徑不能太大，粒徑越小阻燃效果越好，用偶聯(lián)劑等特殊助劑對(duì)粉體組分進(jìn)行表面處理，可明顯提高應(yīng)用性能。
2.專用阻燃涂料的組成
（1）基料 用由碳、氫、氧元素組成的高分子化合物作阻燃涂料的基料稱為普通型基料，有的普通型基料也有阻燃性。當(dāng)分子結(jié)構(gòu)中苯核含量高、氫原子與碳原子之比小、氧原子與碳原子之比小時(shí)，該種基料的氧指數(shù)較高，其阻燃效果較好。
在普通型基料分子中引入鹵素、磷和硼等阻燃元素后，可制得阻燃性基料。例如，溴化環(huán)氧樹脂、烴基磷酸環(huán)氧樹脂、磷酸三環(huán)氧丙氧甲基酯和三聚磷腈六環(huán)氧樹脂等。
澳化環(huán)氧樹脂與普通環(huán)氧樹脂按比例可配成阻燃性基料，當(dāng)溴化環(huán)氧樹脂的溴含量為A%（A=5～21）時(shí)，其極限氧指數(shù)（LOI）與A成線型關(guān)系：
LOI=19.98+0.415×A若溴化環(huán)氧樹脂的溴含量為20%，則LOI=28.28%。
含磷（或氮）的環(huán)氧樹脂替代溴化環(huán)氧樹脂或在配方中添加磷（氮）等阻燃劑，都會(huì)明顯減少污染和危害。如三聚磷酸酯環(huán)氧樹脂的維卡耐熱190～230℃、耐火1000～1100℃、離火20s自熄、熱失重20%，可作為阻燃性基料。含磷等阻燃元素的樹脂是有前途的阻燃涂料的基料。
采用普通環(huán)氧樹脂加入阻燃劑等組分，同樣會(huì)制得阻燃涂料。例如，取雙酚A型環(huán)氧樹脂：赤磷（P）=100:（8～9）（質(zhì)量）時(shí)、形成涂膜的LOI為30.2%；取環(huán)氧樹脂：ATH=10：12（質(zhì)量）得到固化物的氧指數(shù)由原來(lái)的19.8%提升到27.5%。
（1）阻燃劑及阻燃助劑
①阻燃劑 阻燃劑是阻燃涂料的關(guān)鍵組分，在設(shè)計(jì)配方時(shí)，應(yīng)掌握阻燃劑品種、結(jié)構(gòu)及適應(yīng)性等指標(biāo)、同時(shí)對(duì)阻燃劑與各組分間相容性進(jìn)行選擇試驗(yàn)、對(duì)涂膜的阻燃性進(jìn)行比較試驗(yàn)。
將阻燃涂膜（材料）置于酒精燈氧化焰上燃燒時(shí)，涂膜阻燃性可按下式計(jì)算。
 式中 t2———被測(cè)試涂膜離開火焰后，涂膜上的火焰自熄時(shí)間，s；
t1———被測(cè)試涂膜在火焰中的燃燒時(shí)間（每種樣品在火焰上燃燒時(shí)間相同、樣品質(zhì)量相等），s。
由上式計(jì)算的阻燃性數(shù)值越小，涂膜的阻燃效果越高。其阻燃性數(shù)值見表7-2。
 ②固化劑的阻燃性四氯苯酐、四溴苯酐、二氯代甲基四氫苯酐、氯橋酸酐、80酸酐、氨基磷酸、磷酸酰胺、芳香胺、脂肪胺和胺封閉物等是環(huán)氧阻燃涂料和聚氨酯阻燃涂料的阻燃性固化劑。
雙酚A型環(huán)氧樹脂與非阻燃性酸酐的固化物L(fēng)OI為19.5%，而改用二乙烯三胺作固化劑后，固化物的LOI為23%。因?yàn)榘返墓袒镌谑軣崛紵龝r(shí)產(chǎn)生NH3、NO2、NO等難燃含氮化合物，會(huì)降低可燃性氣體的濃度，具有物理阻燃作用。同時(shí)NH3會(huì)發(fā)生如下化學(xué)反應(yīng)：
 另外，NO2、NO能捕捉H和HO等燃燒反應(yīng)的自由基，抑制燃燒反應(yīng)進(jìn)行。
由于芳香胺的苯核有利于固化物炭化成焦，其焦層難于分解，有隔熱隔氧功能，因而芳香胺的阻燃性大于脂肪胺。
取液態(tài)環(huán)氧樹脂：三氧化二銻：DMP-30：80酸酐：硅微粉=100：10：0.5：78：適量（質(zhì)量）制成阻燃材料，在100～110℃固化后，有好的阻燃性、物理機(jī)械性和電絕緣性。采用普通型固化劑也會(huì)制得阻燃涂料。
③阻燃活性稀釋劑 JX-40活性稀釋劑、二溴苯基縮水甘油醚（BGE-48）、JZRX活性稀釋劑、四溴雙酚A烯丙基醚和雙{2，3-二溴丙基}反丁烯二酸酯等阻燃性活性稀釋劑是設(shè)計(jì)高固體分阻燃涂料的組成之一。如溴化環(huán)氧樹脂：E*51環(huán)氧樹脂：JZRX活性稀釋劑：鄰苯二甲酸二丁酯：三氧化二銻：三乙烯四胺=100：100：20：30：8：19（質(zhì)量），可制得阻燃效果較好的高固體分阻燃涂料。
④偶聯(lián)劑含硅、鈦、磷等元素的偶聯(lián)劑及硼酸酯類助劑，不僅為阻燃涂料提供了優(yōu)良的附著力和耐熱性，而且明顯地提高其阻燃性。
在選擇偶聯(lián)劑品種時(shí)，應(yīng)注意使用方法和偶聯(lián)效果。一是應(yīng)掌握適應(yīng)性，根據(jù)阻燃涂料的應(yīng)用領(lǐng)域確定偶聯(lián)劑的品種和用量；二是注意相容性，根據(jù)阻燃涂料的組成，加人相容性好的偶聯(lián)劑，保證偶聯(lián)劑的分散性，改善貯存穩(wěn)定性；三是確保實(shí)效性，應(yīng)在阻燃涂料涂裝前保持偶聯(lián)劑的活性，滿足施工性和應(yīng)用效果。
實(shí)踐證明，在專用阻燃涂料和難燃性涂料中，偶聯(lián)劑起到不可替代的特殊功效。選用恰當(dāng)?shù)呐悸?lián)劑是專用阻燃涂料配方設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵環(huán)節(jié)之一，科學(xué)準(zhǔn)確地利用偶聯(lián)劑會(huì)使阻燃涂料呈現(xiàn)獨(dú)特的性能。
3.顏填料 大部分無(wú)機(jī)顏填料具有難燃性和不燃性，少部分具有阻燃自熄性。在阻燃涂料中加入適量的顏填料配制成需要的顏色并使之達(dá)到應(yīng)用性能。在選擇顏填料時(shí)，應(yīng)注意它們對(duì)阻燃涂料施工性及涂膜使用性的影響。
阻燃涂料中含有鈦白、滑石粉和氧化鋅時(shí)，形成涂膜的吸水率較低，阻燃性也有所提高。幾種顏填料對(duì)涂膜吸水率和阻燃性的影響見表7-3。
 對(duì)專用阻燃涂料進(jìn)行配方設(shè)計(jì)時(shí)，除選擇基料、阻燃劑、顏填料、固化劑及助劑外，還應(yīng)合理的采用溶劑和其他輔助組分，注意確保涂料高性能、低污染的基本要求。
四、專用阻燃涂料的產(chǎn)品示例
1.電感器用阻燃涂料
（1）配方組成 電感器用阻燃涂料（或稱包封料）由主劑和固化劑雙組分包裝，其配方組成見表7-4和表7-5。
  表中浸涂型主劑是立式電感器用阻燃涂料的主劑，輥涂型主劑是臥式（固定）電感器用阻燃涂料的主劑。
（2）產(chǎn)品技術(shù)指標(biāo)（見表7-6）。
 （3）產(chǎn)品特性、施工及應(yīng)用
①產(chǎn)品特性電感器用阻燃涂料施工方便、適用期長(zhǎng)、快速固化；涂膜有優(yōu)異的絕緣性、阻燃性和“三防”性等特點(diǎn)。
②施工要點(diǎn)施工前將主劑充分?jǐn)嚲?，按主劑：固化劑?00：25（質(zhì)量）配合混勻；立式電感器采用浸涂施工，固定電感器在自動(dòng)涂裝生產(chǎn)線上采用輥涂施工。
③應(yīng)用范圍主要用于電感器的阻燃絕緣保護(hù)，也可用于電阻器、薄膜電容器及其他電子元器件等包封保護(hù)。
2.電阻器用阻燃涂料電阻器用阻燃涂料是阻燃自熄型環(huán)氧涂料，主要用于碳膜電阻器和金屬膜電阻器的絕緣阻燃保護(hù)。常用品種有H8403阻燃涂料和HF8502阻燃涂料。
（1）HF8502阻燃涂料配方組成（見表7-7、表7-8）
 （2）技術(shù)指標(biāo) HF8502阻燃涂料的技術(shù)指標(biāo)見表7-9。
 （3）產(chǎn)品特性及施工要點(diǎn) HF8502阻燃涂料及H8403阻燃涂料的特性和施工要點(diǎn)見表7-10。
 3.相關(guān)產(chǎn)品配方示例 低發(fā)煙性阻燃涂料配方見表7-11，阻燃性電容器外包封料配方見表7-12，電器元件用阻燃涂料固化劑配方見表7-13，電器元件用阻燃涂料主劑配方見表7-14，回掃變壓器（FBT）用阻燃絕緣灌封料配方見表7-15，電纜封端用室溫固化阻燃澆注料配方見表7-16，環(huán)氧敷銅層壓板阻燃涂料配方見表7-17及絕緣線圈用阻燃浸漬涂料配方見表7-18。
    專用阻燃涂料除滿足常規(guī)涂料的防護(hù)性和裝飾性外，其突出特征是阻燃防火性。今后應(yīng)著力研制環(huán)保型專用阻燃涂料，推廣無(wú)（少）溶劑型及水性化品種，實(shí)現(xiàn)專用阻燃涂料高性能化、低污染化目標(biāo)。
4.性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)阻燃涂料常用性能測(cè)試標(biāo)準(zhǔn)見表7-19。
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- 綠色
- 藍(lán)色
- 紅色
- 桃紅色
- 黑色
- 褐色