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卤素阻燃剂

来源:邵君( 先生,国内国际部经理 ) 发布时间:2017-10-5 11:55:57
卤素阻燃剂分解产生卤化氢(HX),卤化氢消除高分子材料燃烧反应产生活性自由基。

如HX与火焰中链反应活性物质HO?.作用,使上述游离基浓度降低,从而减缓或终止燃烧的链式反应,达到阻燃的目的。RX → HX.HX + HO→X+ H2ORH + X→ HX + R

聚合物材料炭化。卤素阻燃剂在燃烧条件下分解出HX后的残留物可促进聚合物材料的脱水炭化,形成难燃的炭化层,减少了低分子量裂解产物的生成量,阻碍燃烧反应的正常进行。卤素阻燃剂阻燃效果好,添加量少,对材料的性能影响较小。但发烟量大,释放出的卤化氢气体具有腐蚀性,并且会产生有毒致癌物质多溴代苯并恶英和多溴代二苯并呋喃,影响人体正常代谢。

欧盟已在2006年7月1日开始实施RoHS指令,严格限制多溴二苯醚PBDE、多溴联苯PBB的使用。卤素阻燃剂对未增强和增强尼龙均很有效,它可以与协效金属氧化物、金属盐、含磷化合物或成炭剂共同使用。

但是卤素阻燃剂也会造成尼龙链裂解成可燃单体或由卤化氢(HX)引发或催化的类似的东西。卤素阻燃剂通常使用的是氯化阻燃剂和漠化阻燃剂;氯化阻燃剂主要为六氯环戊二烯与环辛二烯发生狄尔斯-阿尔德反应生成的二元加成产物,双(六氯环戊二烯)环辛烷,它在尼龙中最常用。

阻燃尼龙的成分主要包括15%-30%的氯化物添加剂和4%-15%的金属氧化物协效剂,协效剂包括三氧化二锑、三氧化二铁、氧化锌和硼酸锌,三氧化二铁在尼龙66中是最有效的。溴化阻燃剂单独使用时效果不是很明显,但通过三氧化二锑的协同作用后,效果非常明显。

Br-Sb协同系统对PA的阻燃效果非常好的原因是:溴化物受热释放的HBr与Sb2O3反应生成SbOBr,而SbOBr受热又放出SbBr3,其中SbBr3是阻燃作用的主要承担者,其作用为:①气相中游离基的捕获剂。②相对密度大,起到排除氧气的作用。③在火焰上空凝聚成液滴或固体微粒,产生壁效应散射大量热量。④由SbOBr分解而来,延长了澳游离基的释出时间,增加了吸热作用。



磷酸甲苯二苯酯(阻燃剂CDP)物理化学性质

外 观:无色透明液体

熔 点:-38℃

沸 点:235-255℃

闪 光 点:232℃

密 度:1.2

酸  值 ( mgKOH/g):(0.1MAX)

相对密度 ( 25℃):(1.195-1.212)

游离酚:(0.1%Max)

闪点(开杯): (220Min)

水 份 %(0.1%Max)

磷酸甲苯二苯酯(阻燃剂CDP)用途

本品为阻燃型增塑剂,与树脂相溶性好,用于聚乙烯醇缩醛、硝酸纤维素、聚氯乙烯、天然橡胶和合成橡胶等;还可用于合成润滑油和液压油;是磷酸三苯酯的替代品。适用于聚氯乙烯、氯乙烯共聚物、聚乙烯醇缩醛、硝酸纤维素、乙基纤维素、醋酸丁酸纤维素等。


卤素阻燃剂对尼龙体系具有优良的阻燃性、加工性和相容性、良好的耐候性、化学稳定性和电学性质,耐热稳定性高,但缺乏抗紫外光稳定性和表面易喷霜,在对聚合物阻燃的同时,放出有毒的烟、气体。因此危害环境和人类的健康,今后的发展方向应向无卤方向发展,找出一种卤素阻燃剂的替代物。

十溴二苯乙烷十溴二苯乙烷,他不仅具有十溴二苯醚的诸多优点,而且热稳定性、光稳定性、抗迁移性等多方面都比十溴二苯醚略胜一筹,更重要的是它的分子中不存在醚键,所以没有生成多溴代二苯并二恶烷和多溴代二苯并呋喃的危险,因此近年来在全球销售前景十分看好,是一个值得重视的新型溴系阻燃剂。

十溴二苯乙烷由于熔点极高,而且在树脂中基本不溶,所以使树脂具有较高的热变形温度,缺点是较低的熔流指数和较低的冲击强度。为了克服这两个缺点,人们又开发了十溴二苯乙烷的改性品种,它们可以赋予被阻燃材料较好的加工性能。

提高十溴二苯乙烷阻燃高分子材料冲击强度的另一个方法是采用冲击强度改性剂,最有效的冲击强度改性剂是SBS和氯化聚乙烯,二者混合使用效果尤佳,可充分发挥冲击强度改性剂的作用。

由于溴系、磷系和密胺类阻燃剂在塑料和木材/纸应用中增长势头良好,其用量增速较快。目前,密胺类阻燃剂市场份额很小,仅超过1%,但预计其消费增速将高于阻燃剂总体平均水平,主要用于塑料和涂料工业。而其在欧洲市场的用量增速相对更快,因为欧洲禁用和限用某些溴系阻燃剂。与此同时,美国和其他国家的阻燃标准,将继续拉动阻燃剂消费增长另外,含卤阻燃剂对环境和健康的影响则加快了其被替代的步伐,特别是在颁布禁用指令的欧洲市场。

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