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溴系阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-10-4 15:23:15
溴系阻燃剂是卤系阻燃剂中的“代表作”,由于溴分子大于氯分子,且键能小,阻燃效率高。所以现在卤系阻燃剂多采用溴系。人们对卤系阻燃剂研究比较深入,透彻。原因是其阻燃效果好,效率高,使用方便,与树脂相溶性最好,用其阻燃的制品力学性能好,且性价比高,技术成熟。

常用于PP阻燃的卤系阻燃剂包括包括十溴二苯醚,四溴双酚A,八溴醚,十溴二苯乙烷,四溴醚,溴代聚苯乙烯,六溴环十二烷及氯化石蜡,得克隆,CPE等。其各自有其阻燃特点,十溴二苯醚是塑料阻燃剂的“老大哥”。其技术成熟,产量高,价格低,通用性广。在PP阻燃中也常常采用。十溴二苯乙烷是其升级品种,环保性能好,阻燃性能几乎相当,主要是为了应对欧盟的RoHS指令,但是目前成本相对也要提高。

八溴醚是阻燃PP最常用的阻燃剂,其主要特点是阻燃PP效率高,相对十溴二苯醚等达到相同阻燃标准其添加比例要小很多,使用成本较为经济,但是八溴醚的致命缺点是不耐迁移,容易起霜,所以用其阻燃的PP经常出现表面冒霜现象。尤其用于带颜色的制品难以忍受。另外八溴醚在共聚聚丙烯和工程聚丙烯中阻燃效率大大降低,往往效果不很理想。其它类卤系阻燃剂在不考虑成本的情况下都可以用于聚丙烯。其在力学性能和加工难易程度方面各有优劣。

溴系阻燃剂阻燃聚丙烯遇到的最大问题体现在环保性能,制品的机械性能和使用成本等方面。环保问题是溴系阻燃剂讨论最多的话题,自从RoHS指令颁布并实施,环保性就成为溴系阻燃剂经常议论的话题,对于出口型企业来说面临成本增加,利润降低,市场萎缩的考验。八溴二苯醚和六溴苯已经成为公认的“天敌”,产生“二恶英”已经成为公认,目前几乎市场难以见到,十溴二苯醚在备受争议之后被放在了豁免令里,虽然欧盟同意了,但其市场前景不容乐观,毕竟经历了“谈溴色变”的时代。一朝被蛇咬,十年怕井绳嘛。取而代之十溴二苯乙烷,因为目前还没有发现其燃烧时产生“二恶英”。十溴二苯乙烷目前在国内已经有多家工厂在生产,价格下降不少。其应用与十溴二苯醚近乎相同,理论上其耐迁移性要好于十溴二苯醚,实际结果往往会有析出现象。使用十溴二苯乙烷阻燃聚丙烯V2级以上,阻燃剂与协效剂总量一般要超过总体系的12%,阻燃效率不是很理想。并且客观起到填充作用,材料的机械性能有恶化趋势。


磷酸三苯酯tpp是种含磷元素的无卤环保型阻燃剂,面上大多数产品为自色片状结晶,改产品为自色结晶性粉末,也更用于溶解于有机溶剂,TPP不溶于水,溶于苯、氯仿、醚和而酮,微溶于Z醇。微具芳香气味,微有潮解性,不易燃烧。熔点约50℃,受热时快速熔化成箍状,润精效果极佳,常作为阻燃增塑润精剂使用。它在许多塑料和树脂用作阻燃剂,如酚醛树脂,环氧树酯等。


目前市场理智的生产商多采用阻燃母粒替代阻燃剂的阻燃方法,阻燃母粒也称阻燃母料。在国外称其为“浓缩物”,意之阻燃剂的浓缩。阻燃母粒产生已经有几十年历史,其最初主要是解决阻燃剂粉料使用过程中分散不均,扬尘污染严重的问题,经过历代的发展,大量科学手段和新型技术的应用,人们对阻燃母粒的研究已经不仅仅局限与分散、防止污染这些常规问题上了。其已经形成一个独立学科并发展成为一个独立的行业。大量的技术研究使阻燃母粒成为高科技、高技术型的产品。阻燃母粒经过特别的工艺和原料组合,阻燃效率要比使用阻燃剂粉料大大提高,添加量的减少使得其比直接使用粉料更能降低成本,制品机械性能也更好。

早在公元前83年,Claudius年鉴记载,在希腊港市Pracus的围攻中所使用的木质碉堡用矾溶液(铁和铝的硫酸复盐)处理,目的是防燃,这是阻燃技术在实践中的首次使用。1735年,Wyld发表了一篇英国专利,用明矾、硼砂、硫酸亚铁混合物使纤维纺织制品和纸浆等阻燃,这是关于阻燃剂的第一篇专利。1820年,盖-吕萨克受法国国王路易十八的委托,为保护巴黎剧院幕布而研制阻燃剂,他发现磷酸铵、氯化铵、硼硼砂等无机化合物对纤维的阻燃非常有效,他还发现上述某些化合物的混合体系可提高阻燃性,他是最早对纺织物阻燃进行系统研究的科学家。

1913年燃料化学家W.H.Perkin不仅验证了前人的工作,还提出了较耐久的织物阻燃处理技术,即将绒布先用锡酸钠溶液处理,然后水洗、干燥,使处理工程中生成的氧化锡阻燃剂进入纤维中。30年代,随着合成材料的出现于发展,火灾威胁增加,因而阻燃剂和阻燃处理技术研究也随之发展。发现氧化锑,有机卤化物(如氯化石蜡)和树脂粘合剂混用,可使织物具有良好的耐久阻燃效果;在二次大战期间利用此项技术制成的“四阶”帆布,用于户外。

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