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聚氯乙烯树脂阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-12-2 11:47:44
有关聚氯乙烯树脂阻燃剂多数是以含卤化合物为基础的,阻燃时产生的浓烟、毒性、腐蚀性气体给生产、应用和环境带来的二次性灾害以及国际上对二恶英问题争论等原因,使得这类聚氯乙烯树脂阻燃剂尽管目前在阻燃舞台上仍具有举足轻重的地位,但人们正在致力寻找这类阻燃剂的替代品,即无卤阻燃剂。

红磷虽属其中之一,但由于其颜色问题,使得其在浅色制品中的应用受到限制,同时其可释放出具有毒性的磷化氢。相反,无卤膨胀阻燃剂不仅可赋予被阻燃材料在性能等方面有较佳的综合平衡,而且在颜色上具有较宽的适用性,因此无卤膨胀阻燃技术已逐渐为人们所重视。有关无卤膨胀阻燃白色聚氯乙烯,我国尚处于基础研究阶段,国际市场白色阻燃聚氯乙烯也只是刚刚步入生产阶段。

80年代以来,推出了以红磷为阻燃剂的A3X系列产品。1995年推出的KR4455是以无机氢氧化物为阻燃剂的阻燃聚氯乙烯产品,由于它改进了无机填充料与基体树脂的界面特性,弥补了此类阻燃剂对材料机械性能的影响。在其他阻燃剂品种方面,BASF也推出蜜胺类化合物为阻燃体系的产品KR4205。推出的以红磷为聚氯乙烯树脂阻燃剂会含有颜色。有一些产品是要求制成本色的,所以红磷在有时候也可能会受到限制。

一种牌号为Latalnid68 HZVOH的阻燃聚氯乙烯共聚物,它适用于电器和电子的薄膜制品的生产应用,其加工性及抗着火的能力很好,因而可供连接器,微型插座等生产应用。

国外在阻燃聚氯乙烯的复合材料也做了研究。一种阻燃性聚氯乙烯包装材料,商品名为Staticule MPP,它能控制静电的发展,通过金属化产品,固化工艺取得了阻燃性并消除了静电荷,这种新薄膜以用于制筒卷、带、护罩和蒙布等。

此外,在复合体方面,Rhodia己开发了多种阻燃聚氯乙烯的复合体,主要是以有机的磷化物作为阻燃剂,产品有ehnyl C52G3MZ25等。Edward D.W等研究了铁化合物在不含卤素阻燃聚氯乙烯中的应用,他们主要是利用无机铁化合物,聚苯醚,锌的硼酸盐的作用来提高碳化合物的含量,以此来达到提高阻燃的效果。



磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃剂TCPP)为无色至微黄色油状液体,溶于苯、醇、四氯化碳等有机溶剂,不溶于水和脂肪族烃,相对密度1.27-1.31,折光率1.4916(21.5),粘度58mm2/S,含氯量32.8%,含磷量9.5%,由于分子内同时含有磷氯两种元素,阻燃性能显著,同时还有增塑、防潮、抗静电等作用.磷酸三(2-氯丙基)酯其物化性能类似于TCEP,但对水和碱的反应性能较低.具有优良的阻燃性能和化学稳定性,能提高制品的耐油性、耐水性和阻燃性.

磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃剂TCPP)主要用于软硬聚氨酯泡沫,环氯树酯,聚本乙烯,醋酸纤维素,乙基纤维素树脂和酚醛塑料,及枪式泡沫填缝剂的生产.特别推荐用刚性聚氨酯泡沫中具有优良的热导及水解稳定性,特别适用于ASTM84(II),用于化合物聚氨酯泡沫和不饱和树酯及酚醛塑料在低温时具有低粘性.通常还与三氧二锑配合使用,以提高阻燃效率.

磷酸三(2-氯丙基)酯(阻燃剂TCPP)是用于条状﹑快状泡沫生产中的火焰阻燃剂.它是一种成本低廉的火焰阻燃剂,且具有良好的稳定性.用于阻燃聚氨酯泡沫塑料,不饱和聚酯,液态酚醛树脂,粘合剂等重要的阻燃性增塑剂。也可用在矿用运输带(特别是煤矿)、导风筒、电线电缆、蓬布、壁纸、人造革、卷布滚等。在氰酸醚或聚醚与催化剂的混合物中的储存稳定性甚佳。



Piete Gijsman等人研究了三聚氰胺一氰尿酸盐在聚氯乙烯树脂6与聚氯乙烯树脂“中的阻燃机理的差别,他们认为聚氯乙烯树脂6的主要降解产物是己内酞胺,而聚氯乙烯树脂的主要降解产物是环戊酮,认为MC在聚氯乙烯树脂中的效果要比在聚氯乙烯树脂6中的好,他们还证明了MC在聚氯乙烯树脂6和聚氯乙烯树脂中在350-450℃下作用发生的是化学反应。

基于此,近年来人们开发出一种新型聚氯乙烯树脂阻燃剂十溴二苯乙烷,它同十溴联苯醚一样具有较高的溴含量及较好的阻燃效率,但是其具有良好的热稳定性和光稳定性,且不易起霜等优点,可代替十溴二苯醚。

阻燃剂的选择要兼顾诸多因素,比如与材料的兼容性、性价比、防火性能、阻燃稳定性等。不同的阻燃剂根据其阻燃机理及与被阻燃材料的匹配度,在不同的应用领域中有各自的优势,盲目进行替代不仅没有必要,反而可能增加新的风险。相对于应用时间较长的风险评估数据完善的溴系阻燃剂,其他类型阻燃剂的毒理及对环境的影响研究较少,存在未知风险的可能性大。阿姆斯特丹大学最近的一项研究也表明卤系阻燃剂的替代品往往缺乏足够的生态毒性测试数据。

近日,欧洲化学品管理局(ECHA)风险评估委员会(RAC)同意了爱尔兰提出的建议,将阻燃剂TDCP(Tris[2-chloro-1-(chloromethyl)ethyl]phosphate)——三(1,3—二氯丙基)磷酸酯,列入欧盟致癌物质的分类中。

据悉,TDCP被用作阻燃剂使用,广泛应用于聚氯乙烯树脂,聚氨酯泡沫塑料,环氧树脂,酚醛树脂及各种纤维中,阻燃效果明显。此前该物质并不属于欧盟范围内划定的任何物质分类。


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