金属氧化物与聚氯乙烯反应能减少烟气

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据统计：在火灾事故中，一半以上死亡事故是烟雾而不是热和燃烧引起的。聚氯乙烯是属于产生烟雾危害的许多物质中的一种，软聚氯乙烯中甚至本身阻燃的硬聚氯乙烯也会产生显著的烟量。

当聚氯乙烯燃烧时，在材料的内部和远离火焰端，聚合物的裂解和交联激烈地发生竞争，然后发生二次反应，碳氢化合物和其它可燃性产物通过炭化层散发出来，并与表面的氧接触，这样有可能燃烧。因此，使用聚氯乙烯的抑烟剂有可能以两种途径来控制这些竞争反应的平衡，而且都将导致空气中飞扬的烟灰明显地减少。

优先选用的添加剂最好能形成固态的炭化层，工业上使用的能形成炭化层的聚氯乙烯抑烟剂有：三氧化钼、无机钼的混合物（如钼酸锌或八钼酸铵）、锌镁复合物和过渡金属氧化物。在燃烧前期，这些金属氧化物与释放的聚氯乙烯反应生成金属氯化物，催化的烷基化反应能相应减少烟气的产生。同样，这些添加剂催化聚氯乙烯脱去氯化氢，导致形成多烯系列，但不会环化成苯的衍生物。接着，几乎同时通过交联，抑制烟气产生。广泛的交联会导致炭化层增加，并能有效地减少形成烟气或烟灰的碳的数量。现已研究发现，锌镁复合物能加速形成炭化层，并能使苯释放减少到三分之二。

另外，是使用能抑制烟气的添加剂，是烟灰微粒氧化生成气相的一氧化碳和二氧化碳。二络铁和它的衍生物就是典型的抑胭剂。当聚氯乙烯使用二络铁时，最初可能是气相反应，形成如羟基那样的高能量的基因，这羟基使烟灰微粒氧化成一氧化碳，并导致烟气减少。二络铁的缺点是价格偏高，有气化压力，呈黄色，不适合用于增塑的聚氯乙烯体系中。

用作填料等级的其它抑胭剂，也可以导致减少烟气，这是由于有机成分被稀释，改善了燃烧时产生挥发物的性质和数量。研究表明：单独使用氢氧化镁与铝的三水化合物效果相同，能减少聚合物释放烟雾量。然而当氢氧化镁与铝的三水化合物以3:1的比例混合使用时，根据ASTME-662测量，可得到最大的烟雾密度降低值。

因为钼化合物十分昂贵，制约了其在聚氯乙烯配方中的应用，目前一般和其它氧化物复配，如MoO3-Cu2O,MoO3-Fe2O3，MoO3-SnO2等，这些复合物不仅能降低成本，而且还可以利用组分间的协同效应，提高抑烟和阻燃效果。