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卤类阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2016-10-27 12:00:01
卤类阻燃剂包括溴系和氯系阻燃剂。卤类阻燃剂是目前世界上产量最大的有机阻燃剂之一。在卤类阻燃剂中大部分是溴系阻燃剂。工业生产的溴系阻燃剂可分为添加型、反应型及高聚物型三大类,而且品种繁多。

国内外市场上现有20种以上的添加型溴系阻燃剂,10种以上的高分子型溴系阻燃剂,20种以上的反应型溴系阻燃剂。添加型的阻燃剂主要有十溴二苯醚(DBDPO).四溴双酚A双(2,3一二烷丙基)醚(TBAB)、八溴二苯醚(OBDPO)等;反应型阻燃剂主要有四溴双酚A (TBBPA), 2, 4, 6-三溴苯酚等;高分子型阻燃剂主要有溴化聚苯乙烯、溴化环氧、四溴双酚A碳酸酯齐聚物等。

溴系阻燃剂之所以受到青睐,其主要原因是它的阻燃效率高,而且价格适中。由于C-Br键的键能较低,大部分溴系阻燃剂的分解温度在200℃ -300℃,此温度范围正好也是常用聚合物的分解温度范围。

所以在高聚物分解时,溴系阻燃剂也开始分解,并能捕捉高分子材料分解时的自由基,从而延缓或抑制然烧链的反应,同时释放出的HBr本身是一种难燃气体,可以覆盖在材料的表面,起到阻隔与稀释氧气浓度的作用。这类阻燃剂无不例外的与锑系(三氧化二锑或五氧化二锑)复配使用,通过协同效应使阻燃效果得到明显提高。

卤类阻燃剂主要在气相中发挥阻燃作用。因为卤化物分解产生的卤化氢气体,是不燃性气体,有稀释效应。它的比重较大,形成一层气膜,覆盖在高分子材料固相表面,可隔绝空气和热,起覆盖效应。更为重要的是,卤化氢能抑制高分子材料燃烧的连锁反应,起清除自由基的作用。以溴化物为例,其抑制自由基连锁反应的机理如下:

含溴阻燃剂 → Br·  Br·+RH→R·+HBr  HO·+HBr=H2O +Br·

高分子材料中加入的含溴阻燃剂,遇火受热发生分解反应,生成自由基Br·,它又与高分子材料反应生成溴化氢,溴化氢与活性很强的OH·自由基反应,一方面使得Br再生,一方面使得OH·自由基的浓度减少,使燃烧的连锁反应受到抑制,燃烧速度减慢,直至熄灭。


磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)是种含磷元素的无卤环保型阻燃剂,面上大多数产品为白色片状结晶,改产品为白色结晶性粉末,也更用于溶解于有机溶剂。产品生产出口厂家主要分布在江苏丶浙江,目前磷酸三苯酯(阻燃剂TPP)生产出口厂家价格以江苏为主。


但是当发生火灾时,由于这些材料的分解和燃烧产生大量的烟尘和有毒腐蚀性气体造成“二次灾害”,且燃烧产物(卤化物)具有很长的大气寿命,一旦进入大气很难去除,严重地污染了大气环境,破坏臭氧层。另外,多溴二苯醚阻燃的高分子材料的燃烧及裂解产物中含有有毒的多溴代二苯并二惡烷(PBDD)及多溴代二苯并呋喃(PBDF)。1994年9月,美国环境保护局评价证明了这些物质对人和动物是致毒物质。

自20世纪50年代初至今的60多年间,特别是自20世纪80年代初至今的约30年间,阻燃剂(FR)及阻燃高分子材料在减少火灾引起的生命财产损失方面发挥了重要的作用。当前,全球FR的总用量在各类塑料助剂中仅次于增塑剂而居第二位。

随着国家对阻燃技术要求力度的加强,我国阻燃剂的开发和发展将出现更好的广阔前景。我国阻燃剂无论是在品种上还是在数量上都与发达国家存在差距,开发前景广阔,应该提高开发创新能力,推动阻燃剂工业朝着环保化、低毒化、高效化、多功能化的方向发展。

环保问题是助剂开发和应用商关注的焦点,所以国内外一直在调整阻燃剂的产品结构,加大高效环保型阻燃剂的开发。无卤、低烟、低毒阻燃剂一直是人们追求的目标,故人们对阻燃剂无卤化开发表现出很高热情,投入了很大的力量,并取得了可观的成果。

阻燃剂主要应用在交通运输、电子电气设备、家具以及建筑材料领域。添加阻燃剂并不能让材料获得完全抵抗烈火的能力,不过它依然可以减少火灾发生,并为身陷火场的人们赢得宝贵的逃生时间。在起火的空间中,由于易燃气体和热量的聚集,可能会发生“闪燃”现象——各种易燃物质都在1~2秒时间内同时起火。而阻燃剂的出现,可以有效避免这种情况。以塑料外壳的阴极射线管电视为例,假如它没有经过阻燃处理,在起火时留给人们的逃离时间少于2分钟,而在阻燃剂的帮助下,逃离时间可以提升至30分钟以上。

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