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国内无机阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-12-2 10:06:31
目前国内无机阻燃剂从水合氧化铝系、氧化锑系、硼系、铜系至无机磷系等各种品种都有,这些品种主要包括氢氧化镁、水合氧化铝、三氧化二锑、胶体三氧化二锑、低水合硼酸锌、偏硼酸锌、磷酸锌、二氧化钥、三氧化钥、铝酸锌、铝酸钙、聚磷酸胺、氟硼酸钠、硼酸和红磷等。

现在国内阻燃剂应用仍以有机阻燃剂为主,但国内无机阻燃剂需求比例逐年上升。红磷用于塑料作阻燃剂时,其用量受到限制但效果十分明显。红磷的燃烧是吸热反应,且能形成碳化层。但红磷的燃烧值大,用量过多,燃烧时所释放的热量足以满足其发生反应的需要,还会促进塑料的进一步燃烧,从而不能起到阻燃的作用。

红磷作塑料阻燃剂时用量一般在份以下。金属氢氧化物阻燃剂要求大量添加才能有明显的阻燃效果,但大量添加又会导致加工性能和机械性能的下降。为使其加人既满足阻燃效果又不影响塑料的一些性能,无机阻燃剂的超细化、表面处理技术已成为当今塑料阻燃技术开发的要点。

国内无机阻燃剂的表面改性处理,一方面改善塑料加工时的弱点,另一方面改善阻燃剂与塑料的相容性,也即既提高了阻燃塑料的加工性能,又提高机械性能和阻燃性能。无机阻燃剂表面处理剂主要有钦系偶联剂、硅烷类偶联剂、铝酸醋、硬醋酸及盐类和其它脂肪酸盐等。

不同表面处理剂的处理效果不同,因而会使阻燃塑料具有不同的性能,所以,确定合适的方法、选用合适的表面处理剂并确定最佳用量,对改善表面处理效果十分重要。阻燃技术的发展方向阻燃技术的研究方向研究成碳技术是阻燃化新的技术发展方向,即研究热塑性塑料在凝聚相而不是在气相中增强阻燃反应产生结碳进而达到阻燃和消烟目的。

一般方法是通过加添加剂促进成碳反应或引起交联反应以达到最终阻绝燃烧的目的。例如的研究人员在二氧化硅凝胶、碳酸钾与一种多轻基集合物如聚乙烯醇和纤维素中进行反应,反应形成的硅胶氧化物和引起的交联反应能阻止燃烧。消烟技术是国内外颇受重视的研究课题。

聚磷酸铵(APP)是一种性能良好的无机阻燃剂,是目前磷系阻燃剂比较活跃的研究领域,其外观为白色粉末,分解温度>256℃,聚合度在1O一2O之间为水溶性的,聚合度大于2O的难溶于水。APP比有机阻燃剂价廉,毒性低,热稳定好,可单独或与其它阻燃剂复合用于塑料的阻燃。高温下,APP迅速分解成氨气和聚磷酸,氨气可以稀释气相中的氧气浓度,从而起阻止燃烧的作用。聚磷酸是强脱水剂,可使聚合物脱水炭化形成炭层,隔绝聚合物与氧气的接触,在固相起阻止燃烧的作用。


磷酸三苯酯阻燃剂tpp具有良好的透明性、柔软性以及抗菌性,具有耐水、耐油、电绝缘性好和相容性好的优点。主要用于纤维素树脂、乙烯基树脂、天然橡胶和合成橡胶的阻燃增塑剂,也可用于三乙酸甘油酯薄酯和软片、硬质聚氨酯泡沫、酚醛树脂、以及PPO等工程塑料的阻燃增塑。


由华东理工大学张玲、李春忠等教授承担的科研项目“无机纳米阻燃剂复合聚烯烃电缆料的研制”,不仅对提高聚烯烃的阻燃性能实现了重要突破,而且为无卤阻燃电缆料国产化提供了创新技术。

长期以来,聚氯乙烯电缆材料使用比较广泛,而聚烯烃的极限氧指数很低,阻燃性能差,遇热或在放电过程中极易燃烧,制约了聚烯烃用于电缆材料。张玲等科技人员经过两年的攻关,开发出制备无机纳米阻燃剂的技术,与聚烯烃复合使阻燃剂在基体中达到纳米级分散及增强阻燃剂与基体间的界面粘接,实现阻燃效率的提高。

由此开发出的无机纳米阻燃电缆材料相对于使用微米阻燃剂制备的电缆材料而言,不仅阻燃剂用量降低8%,而且阻燃性能从33.2%提高到36.2%,并解决了微米阻燃剂填充量大加工困难和力学性能降低的问题,为无卤阻燃电缆料国产化提供了创新技术。

蜜胺磷酸盐,也称聚磷酸蜜胺(简称FR-MP)。它是国际上20世纪八十年代中期出现的一种含氮含磷阻燃剂。蜜胺磷酸盐阻燃剂,含氮量高,含磷量适中,热稳定性好,不吸湿,发烟量小,在国际上获得了广泛的应用,国内也必将迎来广阔的前景。

由于蜜胺磷酸盐热稳定性好、发泡效果好、阻燃效果佳,因此广泛用于热塑性塑料和热固性塑料配方中的阻燃剂,特别是用作膨胀阻燃体系和膨胀型防火涂料中的脱水成炭催化剂和发泡剂。

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