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含有阻燃剂的材料

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-11-25 10:36:26
天然高分子材料和有机合成高分子材料绝大部份是易燃和可燃的。阻燃剂是用来阻止这些材料被引燃和抑制火焰传播的助剂,含有阻燃剂的材料较难引燃和抑制火焰的传播,可以防止火灾的发生。

阻燃剂具有阻燃作用的元素:ⅢA族的硼和铝,作为无机物化合物的非耐久性阻燃剂和有机硼系阻燃剂;ⅣB族的钛和锆以及ⅤB族的铌,它们的化合物用于羊毛织物的阻燃;ⅤA族的氮、磷、锑和ⅦA族的卤素是阻燃剂中的主要元素。其中氮、磷用于纤维素纤维,卤素与锑用于合成纤维的耐久性阻燃剂。

溴系阻燃剂的主要优点是阻燃效率高,对基质的性能影响小,性价比优良,热稳定性高,分解温度大多在300℃,水解稳定性优,原料来源充足,制造工艺成熟,价格适中可以接受。适用于多种塑料,橡胶,合成纤维及涂料,全球电子电气产品所使用的阻燃剂中约有70%左右仍是溴系阻燃剂,已成为合成纤维和塑料制品所用阻燃剂的主流。最主要的工业溴系阻燃剂的50%,另一重要的溴系阻燃剂是六溴环十二烷。

阻燃剂应尽量减少材料热分解和燃烧时产生的有毒和腐蚀性气体和烟量,它们往往是火灾中最先产生且最具危险性的因素,火灾中的死亡事故大部份是由于有毒气体和烟而致人窒息造成的。因此,阻燃与减毒,抑烟相提并论的。

含有阻燃剂的材料其火焰传播及释放热量的速率大幅下降,可有效地降低火灾环境温度和火灾传播速度,使火灾现场的有毒气体和烟的生成量减少。阻燃剂的安全性评估包含阻燃剂本身的急性毒性,致癌性,致变异性和刺激性还应包含燃烧时产生的有毒气体和烟雾量。

阻燃剂分为添加剂,反应型和后整理型三种。添加型是以物理型式,分散于基质中,多用于热塑性高聚物,例如将阻燃剂与合成纤维纺丝原液混合再纺丝;反应型是作为高聚物的单体,参与共聚反应,最后成为高聚物的分子结构中的一个单体,多用于热因性高聚物;后整理型是在纤维或织物上进行阻燃整理。

阻燃剂最大的用户是塑料制品,约占80%,纺织品约占5%,橡胶约占10%,涂料约占3%,木材与纸张约占2%。塑料的最大用户是电子电气,建材,运输,家俱,纺织等行业。


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。


阻燃纺织品一般都用于穿着,装饰和工业用布。穿着以工作服,消防战斗服,军装,儿童和成人睡衣,衬衣为主;装饰用布包括飞机,火车,汽车和船舶座椅面料,动车组和高铁的座椅和地毯等纺织用品,酒店,高层建筑和公共场所的装饰用布,家用纺织品如窗帘,门帘,台布,床垫,床单,地毯,墙布,沙发套等;工业用布如玩具,帐篷等。

2008年全世界阻燃剂用量1500~1600吨,美国和欧洲无机阻燃剂用量占其总用量的50%~55%和40%~45%。日本约为30%,亚洲其他地区在15%以下。卤系阻燃剂所占比例,美国约20%,欧洲低于20%,日本约为30%,亚洲其他地区约为50%。

目前中国阻燃剂年产量约130~160吨,年平均增长率达到15%~20%,高于世界平均增长率的3%~4%水平。而且卤系和卤磷系阻燃剂的比例过高,可达70%左右,其中溴系阻燃剂约占37%,氯系约占6%,卤磷系约占25%。直接作为阻燃剂的如氢氧化铝,氢氧化镁,硼酸锌等无机化合物的用量很低,约占8%左右。

天然高分子材料和有机合成高分子材料绝大部份是易燃和可燃的。阻燃剂是用来阻止这些材料被引燃和抑制火焰传播的助剂,含有阻燃剂的材料较难引燃和抑制火焰的传播,可以防止火灾的发生。

自从1908年G.A.Engelard等用天然橡胶与氯气反应制得了阻燃氯化橡胶,开创了以化学方法阻燃高聚物的先河以来,特别是近40年高分子工业迅速发展的需求,塑料阻燃技术得到迅速的发展。

采用磷含量高的分子刚性强的环状磷酸酯阻燃剂可以减少阻燃剂用量并且对材料热变形温度影响较小。

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