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聚丙烯无卤阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-11-21 11:31:52
无卤、低烟、低毒的环保型阻燃剂一直是人们追求的目标,近年来全球一些阻燃剂供应和应用商对阻燃剂无卤化表现出较高热情,对聚丙烯无卤阻燃剂及阻燃材料的开发也投入了很大的力量。

据分析,聚丙烯无卤阻燃剂主要品种为磷系阻燃剂及无机水合物,磷系阻燃剂中主要有包括红磷阻燃剂。

红磷阻燃剂是以红磷为代表的一种阻燃剂,是一种紫红或略带棕色的无定形粉末,为有机无卤阻燃剂,具有优良的热稳定性,不挥发性,不产生腐蚀性气体,阻燃效果好,电绝缘性佳等特点。在使用过程中没有毒性危险,添加量少,不溶解,熔点高等优点。能广泛用于多种树脂、不饱和树脂、热熔胶、橡胶、涂料等产品的阻燃。

聚丙烯无卤阻燃剂中可能红磷的阻燃效果最好、阻燃效率也最高、因为红磷理论来说是完全的磷单质,磷含量可达100%,虽然包覆后磷含量有所下降,但是还是远远高于其它磷的化合物,加之包覆后的红磷吸潮性和加工热稳定性与存储、运输上的更加便利,所以红磷目前成为磷系列阻燃剂中才热塑性材料中使用最为广泛的,但是其弱点首先表现在颜色必须为红色或者配合黑色,这个就极大的限制了其在很多材料中的应用。

另外,红磷虽然经过包覆,但是限于工艺和原料的种种原因,在使用过程中还是可能会不可避免的引发“火灾”,更为严重的是红磷的加工特性比较差,与树脂的相容性也不太好、加工制作的材料力学性能很差,再加之生产过程中的“恶臭”的味道使得其很难在高档材料中得以推广。



磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(阻燃剂TDCPP)物理化学性质

外观:无色粘性液体

熔 点:-64℃

沸 点:315℃

密 度:1.512

闪 光 点:249℃

折 射 率:n20/D 1.503

比重1.490-1.510

氯含量49.5%±0.5

颜色值   Max 100

水含量    0.10%Max

粘度(25℃)1500-1800CPS

酸度(毫克KOH /克 0.10 Max

磷酸三(1,3-二氯异丙基)酯(阻燃剂TDCPP)用途:

该产品具有高效阻燃剂,挥发性低,热稳定性高,耐水,耐碱稳定易溶于多数有机物质,加工性能好,用塑,防潮,防静电,防拉,防压缩性能。广泛用于不饱和聚酯,聚氨酯泡沫塑料,环氧树脂,酚醛树脂,橡胶,软质聚氯乙烯,合成纤维等塑料和涂料在高温热解,可以用作乳化剂和防爆剂。



有机阻燃剂大多都有毒性、腐蚀性、发烟性等缺点,而且价格较贵;无机阻燃剂恰恰可以弥补这些缺陷。一般无机阻燃剂往往兼有阻燃、消烟两种功能。因此近年来无机阻燃剂得到了迅速发展。除了前面提到的Sb、P无机物外,还有含AL、Mg、B.Mo、Zn等的无机物。这些无机物阻燃剂大多是吸热失水,水蒸汽起冷却和稀释可燃气体的作用,从而抑制燃烧的进行。

铝化合物:主要品种是AL(OH)3,当外界温度达到190℃时,AL(OH)3开始失水。但由于它的失水温度太低,不大适合于高聚物用。由于氧化铝来源丰富,价格低廉,具有阻燃剂、消烟剂和填充剂三重功能,所以仍不失为一个有发展前途的阻燃剂。

硼化合物:硼化合物是一类品种较多的阻燃剂,有硼酸锌、硼酸铵、硼酸、硼砂、偏硼酸钡等。其阻燃机理除同AL(OH)3一样吸热失水外,还具有同磷化合物类似的“膜效应”,生成一层固熔体覆盖在高聚物表面,产生阻燃效果。硼酸锌与Sb2O3等量并用,阻燃效果可超过它们单独使用的任何一个,而且发烟量少、价格低,硼酸锌的价格只有Sb2O3的三分之一左右,是一种理想的Sb2O3代用品。

镁化合物:镁化合物阻燃剂主要是Mg(OH)2是一个最新发展起来的阻燃剂。它的阻燃机理同AL(OH)3一样,但其失水温度达300—350℃,所以更适用于聚烯烃类。Mg(OH)3也具有阻燃、消烟双重作用。用表面处理剂处理的Mg(OH)2具有更好的阻燃效果。如在聚丙烯中添加47.6%经硬脂酸处理的Mg(OH)2及1.1%NaCl—KCl固熔体,可达到UL—94—VO标准。

上述的无机阻燃剂,都存在一个致命的缺点:只有在添加量很大时(约40—60%)才能达到阻燃目的,而这么多添加量,势必会导致高聚物机械性能的明显下降。所以目前无机阻燃剂一般只作为有机阻燃剂的助剂,很少单独使用。

考虑到采用阻燃性塑料对于人们生命财产,对火灾的关系,我们应该对阻燃性塑料和无阻燃性塑料进行评估比较。这项工作是由(阻燃化学品协会)发起,由(国家标准和技术研究院)(NIS)主持的,他们进行了人工手段的实物房屋试验。


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