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常用阻燃剂的分类

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-11-8 10:47:14
阻燃剂种类繁多,常用阻燃剂的分类方法也有多种。按所含阻燃元素分类,分为含卤阻燃剂、含磷阻燃剂、含氮阻燃剂等。

常用阻燃剂的分类按使用方法和聚合物中的存在形态,分为添加型和反应型;常用阻燃剂的分类按阻燃织物耐久程度分为非耐久性阻燃整理剂、半耐久性阻燃整理剂、耐久性阻燃整理剂三种;常用阻燃剂的分类按化合物类型又可分为无机阻燃剂和有机阻燃剂。下面主要介绍按后两种方法分类的阻燃剂。

按织物的耐久程度分类

(1)非耐久性阻燃整理剂:又称为暂时性阻燃整理剂,大部分为水溶性(或乳液)无机盐。处理时先将阻燃剂溶于水,织物经浸渍烘干即可使用;也有二浴浸轧的,第二浴用氨水或纯碱,使氧化物沉积在织物上。这种方法工艺简单,价格便宜,但织物的手感较差,洗涤后阻燃效果大幅度下降。多用在一次性防护服上。

(2)半耐久性阻燃整理剂:用这种工艺处理的阻燃纺织品能耐 1~10次温和洗涤,但不耐高温皂洗。该法有尿素磷酸法(通常称Banflam法)、 磷酸尿酯法、磷酸铵一羟甲基氰铵—甲醋混合溶液法。

(3)耐久性阻燃整理剂:采用化学法在纤维内部表面进行聚合或缩合反应,形成不溶于水的聚合物,一般要求耐洗程度30次以上。该法主要有汽巴(CP)法和Proban法。CP法由瑞士汽巴公司创造,该法加工工艺容易实施,阻燃效果显著;缺点是织物强力损失较大,对服饰性能影响较大。

Proban法整理的织物,阻燃效果好,特别是处理后织物的手感与强力保持是任何其他整理方法所不可比拟的,但此法危险性较大,环境污染严重,因而推广受到限制。


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按阻燃剂的化合物类型分类

(1)无机阻燃剂:无机阻燃剂主要作用是吸热,主要品种有氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑、氧化钼、钼酸氨、硼酸锌、氧化锌、氧化锆、氢氧化锆等,其中以氢氧化铝、氢氧化镁、红磷、氧化锑应用最为广泛,尤其是氢氧化铝、氢氧化镁不仅可以起到阻燃作用,而且可以起到填充作用。

它们具有热稳定好、高效、抑烟、阻滴、填充安全、对环境基本无污染且价格便宜等特点,在无卤阻燃材料中得到广泛的应用。但是无机阻燃剂耐洗性差,这是因为无机阻燃剂具有较强的极性与亲水性,同非极性的织物兼容性差。同时为了达到规定的阻燃要求,无机阻燃剂添加量较大,这对材料的机械性能和加工性能影响较大。

因此,对传统的无机阻燃剂进行超细化与纳米化研究,近年来受到了前所未有的关注。另外,为降低同一阻燃效果的阻燃剂用量,将阻燃剂复配,研究阻燃剂的协同效应,也是近年来阻燃剂的研究方向。

(2)有机阻燃剂:有机阻燃剂分为磷系和卤系两个系列。前者在室温下多为液态,发烟量大,有毒性,要求被阻燃结构中含有大量 H、O元素才能脱水形成碳化层,因而其应用受到很大限制。卤系阻燃剂主要包括氯和溴两大类。但氯系阻燃剂的效果比溴系阻燃剂要差的多,这是由于不易产生游离氯基的缘故。

另外由于溴化物热分解后腐蚀性和毒性相对较小,因而较少量使用即可达到与氯化物相同的阻燃效果。因此溴系阻燃剂使用要普遍得多。但是,从总的使用情况来看,卤系阻燃剂由于其分解产物中含有卤酸,烟雾大,对人体有害等缺点,正逐步被其他无机阻燃剂所代替。

Wang等将水杨醛合钴(CoSA)与聚磷酸铵协同用于环氧树脂的阻燃,在总添加量为5%时即可达到UL94V0级,而且耐水性测试证实样品在30e和70e的水中处理168h仍然具有良好的阻燃性。

以分子筛为代表的硅铝酸盐类在膨胀型阻燃高分子体系中获得了广泛的应用,对降低膨胀型阻燃剂的添加量,改善阻燃材料的性能起到了积极作用。

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