PVC材料化學(xué)結(jié)構(gòu)和遇熱分解機(jī)理
PVC是種廣泛使用的塑料材料,其應(yīng)用范圍包含建筑、汽車、電子等諸多領(lǐng)域。但是,在PVC產(chǎn)品的應(yīng)用過程當(dāng)中,因其易燃性和難以降解的特點(diǎn),很容易產(chǎn)生有害氣體和造成環(huán)境污染,對于人類和環(huán)境的健康造成威脅。因而,提升PVC材料阻燃抑煙性能成為了其應(yīng)用的關(guān)鍵。具備良好的阻燃抑煙性能的PVC材料能夠有效地降低火災(zāi)事故的發(fā)生率,降低煙氣對人體的傷害,并且對環(huán)保意義重大。因而,深入分析PVC材料阻燃抑煙性能以及提升方法意義重大。
一、PVC的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)
PVC(聚氯乙烯)是種熱塑性聚合物,是通過氯乙烯單體聚合而成。PVC的基本化學(xué)結(jié)構(gòu)由長鏈的碳?xì)涔羌芎推渲械穆仍咏M成,其結(jié)構(gòu)式為 [-CH2-CH(Cl)-]n。這其中,氯原子的引入使PVC具有良好的耐候性、化學(xué)穩(wěn)定性和抗紫外線性能。因?yàn)槁仍拥拇嬖冢琍VC分子鏈上的碳原子間距較小,分子間力較強(qiáng),促使PVC有較高的熔點(diǎn)和熱穩(wěn)定性。PVC的分子結(jié)構(gòu)還含有多個(gè)極性鍵,使之與其他成分(如添加劑、填料等)具備良好的相容性和親和性。PVC材料的性能和應(yīng)用范圍和其化學(xué)結(jié)構(gòu)緊密相關(guān),因而深入分析PVC的化學(xué)結(jié)構(gòu)對探究其性能和改性意義重大。
二、PVC的遇熱分解機(jī)理及燃燒特點(diǎn)
PVC在高溫下易出現(xiàn)遇熱分解,會(huì)產(chǎn)生大量的有害氣體和有毒煙霧,對環(huán)境和身體健康造成嚴(yán)重影響。PVC的遇熱分解機(jī)理主要分三個(gè)階段:失去氫鹵素(HCl)和水分,造成相對穩(wěn)定的共軛結(jié)構(gòu)的亞穩(wěn)態(tài)產(chǎn)物;產(chǎn)生芳香族和共軛結(jié)構(gòu)的熱不穩(wěn)定產(chǎn)物;分解成低分子量的烷烴、烯烴和芳香族化合物等。PVC的燃燒特點(diǎn)是燃點(diǎn)低、火焰蔓延速度快、會(huì)產(chǎn)生大量的煙霧和有毒氣體,且容易生成滴落物,很容易引起火災(zāi)。因而,PVC材料阻燃抑煙性能的研究對降低其燃燒性和減少污染意義重大。深入分析PVC的遇熱分解機(jī)理和燃燒特點(diǎn),可以為提升PVC材料阻燃抑煙性能和改善其環(huán)保性能給予理論基礎(chǔ)和技術(shù)支持。